Как сделать заземление в частном доме своими руками

По всем современным требованиям в частном доме должно быть организовано защитное заземление. Что такое защитное заземление и зачем оно нужно?

Электричество в наши дома подается по двум проводам. Один из них является нейтральным, и к нему можно прикасаться голой рукой. На втором присутствует напряжение и трогать его нельзя — ударит током. Нейтральный провод на питающей подстанции соединен с землей.

Такой способ подключения в профессиональных кругах называется системой с глухо заземленной нейтралью и обозначается TN-C. Он самый простой и дешевый, применяется очень давно, но не соответствует современным требованиям по безопасной эксплуатации электроприборов.

В прежние годы, когда у наших бабушек самым мощным прибором был утюг в 300 ватт, такая схема себя оправдывала, потому что была простой и дешевой. Никакой дополнительной защиты, кроме пробок с плавкими предохранителями на 6 ампер, не требовалось.

Но сейчас количество, мощность и сложность используемых электроприборов гигантски возросло, и для безопасной эксплуатации требуется применение специальных методов защиты. Одним из таких методов и является создание устройства защитного заземления.

В традиционном варианте оно представляет собой конструкцию из вертикальных металлических прутов, вбитых в землю на определенную глубину и соединенных между собой горизонтальными металлическими полосами. Провод от сооружения поступает во вводный щиток, где присоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ). Теперь в щитке имеются три провода: фазовый, нулевой и защитный.

Это дает возможность перевести систему TN-C на систему TN-C-S, наиболее безопасную для потребителя. Разводка внутри дома проводится кабелем из трех проводов, что позволяет правильно заземлить корпуса электроприборов и защитные клеммы евророзеток. Что это дает?

Во-первых, улучшаются условия работы современных электроприборов. Все приборы, которые оснащены вилкой с тремя контактами, требуют для своей надежной и безопасной работы соединения защитной клеммы с заземлением.

Обычно это блоки питания компьютеров, кухонные комбайны, микроволновые печи, грили, бойлеры, стиральные машины, пылесосы и другая бытовая техника. В этих устройствах действуют импульсные токи, вращаются электромоторы — они создают активные помехи.

За счет заземления, эти помехи полностью или частично компенсируются. Сами устройства начинают работать стабильнее, срок их службы увеличивается. У микроволновой печи, например, значительно уменьшается вредное фоновое излучение. Наличие в щитке ГЗШ позволяет провести такое защитное заземление.

Во-вторых, прямое заземление корпусов в местах с повышенной опасностью – ванны, сырые подвалы – защищает от возможности поражения электрическим током. В случае поломки прибора и попадания напряжения на корпус в цепи питания резко возрастает ток, и немедленно срабатывает устройство защитного отключения (УЗО). Без заземления высокое напряжение остается на корпусе, и человек при случайном касании получает электротравму.

Рекомендуется заземлять корпуса нагревательных бойлеров, стиральных машин, электрических духовок, газовых котлов. Это обеспечивает безопасную эксплуатацию приборов как за счет случайного попадания фазы на корпус, так и за счет уменьшения влияния на их работоспособность внешних импульсных помех. В интернете приводятся сведения, когда заземление корпуса компьютера привело к трехкратному увеличению скорости сети.

В-третьих, наличие защитного заземления дает возможность организовать молниезащиту дома.

Требования к защитному заземлению:

  • обеспечение низкого электрического сопротивления между электродами и почвой в самые неблагоприятные погодные периоды: сухое лето и морозная зима;
  • конструкция должна длительное время сохранять свои качества.

Заземление

Выбор конструкции

Выбор конструкции зависит от многих факторов:

  • тип грунта;
  • наличие свободной площади;
  • доступность материалов;
  • трудоемкость изготовления;
  • финансовые возможности.

Сопротивление между элементами защитного заземления и грунтом определяется состоянием почвы, количеством и свойствами электродов, глубиной их залегания. Наиболее подходящими являются суглинок, торф, влажная глина. Трудными считаются сухие песчаные и каменистые грунты. Чем глубже залегание элементов, тем лучше контакт с грунтом и ниже сопротивление.

Для нормальных почв дешевым вариантом будет классическая конструкция заземления, когда вертикальные электроды вбиваются в землю по прямой линии или в виде треугольника и соединяются между собой горизонтальными полосками с помощью сварки.

Недостатком линейного расположения является резкое ухудшение электрических свойств сооружения при повреждении любой из горизонталей. Треугольник в этом случае более надежен.

Для начала надо выбрать место для заземления. Оно должно быть недалеко от вводного щитка, но не ближе 1,5 метра от отмостки. Вертикальные элементы заземления забиваются в землю на глубину 2,5 – 3 метра. В случае треугольного размещения стороны треугольника равны такой же величине.

При линейном расположении расстояние между вертикалями делают меньше, но не ближе, чем 1,2 метра друг от друга. Слишком близкое расположение не приносит пользы, потому что ухудшаются условия для растекания тока по земле, а стоимость и трудоемкость увеличиваются.

Горизонтальные элементы располагаются на глубине 0,5 метра от поверхности и соединяются с вертикальными при помощи сварки. Никакое другое соединение не допускается действующими правилами. От ближайшего к вводному щитку угла конструкции делается отвод к дому с помощью полоски. К концу полоски приваривается болт М10, к которому подсоединяется провод или шина для ввода в щиток.

Сечение проводника:

  • медь — не менее 10 кв. мм;
  • сталь — не менее 75 кв. мм;
  • алюминий — не менее 16 кв. мм.

На месте защитного заземления нельзя сажать кусты, деревья или разбивать грядки. Будет правильнее сделать в этом месте декоративное украшение, чтобы люди там не ходили и дети не играли.

Заземление
Схема конструкции заземления

Материал для электродов

В качестве вертикальных элементов может выступать круглая сталь, уголок или труба.

Для черной стали размер уголка 50х50х5 мм, диаметр трубы не менее 32 мм со стенкой больше 3,5 мм, а диаметр круглой стали должен быть более 16 мм. Горизонтальные соединительные элементы: полоса 40х4 мм или пруток диаметром от 10 мм.

Более дорогим вариантом будет применение оцинкованной стали или меди. Для меди диаметр круглого профиля от 12 мм, а диаметр трубы 20 мм со стенкой 2 мм. Нельзя использовать арматуру! Ее поверхность прошла закалку, она менее электропроводна и сильнее подвержена коррозии.

Порядок работы

  1. Выбирается место для размещения и конструкция заземления: линия или треугольник.
  2. Подсчитывается требуемое количество горизонтальных и вертикальных элементов и доставляется на объект.
  3. Подготавливается инструмент: лопата, кувалда, сварочный аппарат с электродами, болгарка.
  4. Выкапывается траншея глубиной 60 – 70 см по профилю заземления. Отмечаются места для вертикальных элементов. Здесь рекомендуется выкопать ямки. Чем глубже они будут, тем быстрее и легче забьются вертикальные электроды.
  5. Уголки и круглая сталь заостряются и затачиваются, а труба на конце расплющивается.
  6. После забивания привариваются горизонтальные электроды и шина до вводного щитка.
  7. Места сварки очищаются от окалины и обрабатываются антикоррозийным составом, например, битумом. Другие части конструкции ничем покрывать нельзя, чтобы сохранялось хорошее электрическое соединение с почвой.
  8. Траншея засыпается однородным грунтом и утаптывается. Защитное заземление готово.

Измерение электрического сопротивления

Следующим этапом является замер сопротивления. Это вопрос не простой. Для измерения используется специальный прибор – мегомметр с набором измерительных проводов и щупов. Сама процедура проводится в несколько этапов и зависит от местных условий.

Существуют разновидности этого прибора с разными методиками измерения. Среди электриков нет единого мнения, какой способ и какой прибор самый лучший. К тому же все приспособления достаточно дороги.

Вряд ли стоит покупать недешевую вещь ради единичного применения. Поэтому имеет смысл не заниматься этим делом самостоятельно, а поручить профессионалам. Это будет быстрее и дешевле.

Конечно, если у соседа завалялся подобный прибор и он его с удовольствием одолжит, то стоит овладеть еще одним навыком.

Мегомметр
Мегомметр типа «М-1101»

Паспорт заземления

После окончания строительно-монтажных работ желательно составить паспорт контура заземления. В паспорте надо привести чертеж с указанием мест расположения вертикальных и горизонтальных электродов, указать материал из которого они сделаны, время строительства и измеренное сопротивление. Эти данные пригодятся для ежегодных проверок состояния конструкции.

Подключение к вводному щитку

Провод, поступающий от защитного заземления в щиток, присоединяется к главной защитной шине с помощью болта. ГЗШ представляет собой медную или стальную полоску (алюминий не разрешен!), которая крепится прямо к корпусу щитка. На полоске расположены болты М10 с гайками и шайбами, к которым присоединяются провода заземления.

Заземляющий провод от каждого прибора должен крепиться к своему болту. Рядом на изоляторах закрепляется нулевая шина такой же конструкции. Обе шины соединяются между собой толстым проводом.

В дальнейшем никакого соединения нейтральных проводов с защитными не допускается! Нейтральный провод от линии также соединяется с ГЗШ. Автоматы, переключатели и УЗО (устройства защитного подключения) подключаются к шинам в соответствии с проектной схемой.

Внутри дома вся разводка проводится трехжильным проводом. Чтобы не перепутать провода между собой, фазовый провод обозначается красным или коричневым цветом, нулевой — синим или голубым, а заземляющий — желто-зеленым или белым.

Заземление

Достоинства и недостатки многоэлектродного контура заземления

Главными плюсами является невысокая стоимость материалов и то, что основная работа не требует квалификации. Выкопать траншею и забить кувалдой электроды в состоянии любой здоровый человек. Обрезать и заострить арматуру с помощью болгарки уже сложнее, а явным недостатком является необходимость сварки элементов, качественно выполнить которую сможет только сварщик.

Еще одним существенным недостатком такой конструкции является относительная недолговечность сооружения, которая составляет 5 – 15 лет в зависимости от характера грунта и качества изготовления контура. Если дом построен на песчаном грунте, то будут проблемы с достижением нужной величины сопротивления заземления.

В целом этот способ можно охарактеризовать как мало затратный, но долгий и трудоемкий, пригодный не для всех типов грунта. Зато основные работы могут быть проведены самостоятельно, без найма профессиональных строителей, которые, не всегда качественно выполняют свою работу.

Модульное заземление

Существует еще один способ создания защитного заземления – модульное штыревое заземление. Это самая современная конструкция, которая обладает многими достоинствами, но она значительно дороже традиционной.

При этом случае в землю забивается полутораметровый железный штырь, покрытый цинком или медью. К этому штырю прикручивается следующий такой же штырь и забивается глубже, и так далее. Такое модульное соединение может достичь глубины 30–40 метров.

В процессе наращивания и забивания штырей проводится измерение сопротивления. Как правило, на глубине 10 метров оно уже составляет около 5 Ом, что вполне достаточно для защитного заземления. Характеристики грунта на таких глубинах более стабильны на протяжении всего года. Омедненные штыри устойчивы к коррозии, и вся система сохраняет свои свойства десятки лет.

На рынке существуют фирмы, поставляющие комплекты таких заземлителей с подробными инструкциями по монтажу. Они же могут провести все работы. Модульное заземление делается за несколько часов, не требует больших выделенных площадей и может быть выполнено даже в подвале.

С этим вариантом стоит познакомиться поближе и комплексно оценить финансовые и временные затраты в сравнении с традиционным способом.

Выбор способа и конструкции защитного заземления определяется владельцем дома.

Схема
Схема заземления частного дома

Блиц-советы

  1. Отнеситесь очень ответственно к выбору конструкции заземлителя и качеству работ. Переделывать или ремонтировать контур гораздо утомительнее и более трудоемко, чем сделать новый.
  2. Если на конец вертикального уголка наварить утолщение и заточить, то такой электрод будет легче вбивать в землю.
  3. Чем тяжелее кувалда, тем труднее махать, но легче забивать. Наиболее распространенный вес кувалды 6 – 8 кг.
  4. Электроды контура легче забивать, если они расположены строго вертикально.
  5. Убедитесь, что арматура приварена между собой по контуру соприкосновения, а не «прихвачена» за уголки. Это обеспечит надежный и долговременный электрический контакт.
  6. Не забудьте тщательно обработать места сварки антикоррозийным составом. Но только сами места!
  7. Не допускается заменять сварные соединения резьбовыми! Со временем электрический контакт в таких соединениях обязательно нарушится, и контур потеряет свои заземляющие свойства.
  8. Траншею надо заполнять той же землей, что в ней была, хорошо ее утрамбовав. Крупные камни надо выбросить. Нельзя заполнять траншею строительным мусором и обломками кирпича, это ухудшит электрические свойства почвы.
  9. Регулярно проверяйте состояние проводки во всех местах соединений проводов с клеммами.
  10. Следите за температурой вилок и розеток. Если они нагреваются, то это значит, что где-то образовался плохой контакт. Его надо обязательно найти и поджать.
  11. Провод от контура заземления должен соединяться с нейтралью только один раз — во вводном щитке. Больше ни в каком другом месте они соприкасаться не должны.
  12. Помните, что заземление обеспечивает надежную защиту только вместе с устройством защитного отключения (УЗО).
  13. Если возник вопрос – читайте ПУЭ (Правила устройства электроустановок) или проконсультируйтесь у грамотного электрика.

0,00, (оценок: 0)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий