Заземление — это соединение металлических элементов сети, оборудования или механизмов с заземляющим устройством (контуром заземления), благодаря которому при возникновении токов утечки (пробой изоляции) весь потенциал полностью переходит в землю.
Если рассмотреть этот вопрос на уровне «пользователя», то заземление защищает Вас от поражения электрическим током при повреждении изоляции в электропроводке.
Почему заземление — это важно?
Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.
Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).
Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).
Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.
Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.
Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.
Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.
Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.
Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.
Как правильно сделать заземление в частном доме — пошаговая инструкция.
Шаг 1: траншея под контур заземления.
В первую очередь, необходимо прокопать траншею глубиной 0.5 – 0.8 метра и шириной порядка 0.8 метра. Ширина траншеи может варьироваться и зависит лишь от удобства последующего монтажа.
Примечание: в плане дома траншея, как правило, обозначается в виде равностороннего треугольника с длинной грани порядка 1.5 – 3 метров.
Сразу оговорюсь: организация контура в виде треугольника не обязательна, его можно делать в ряд либо и вовсе по окружности. Главное — это соблюдать расстояние между забитыми уголками, которое должно составлять порядка 1.5 – 3 метров.
Шаг 2: монтаж контура заземления.
В углах выкопанной треугольной траншеи необходимо с помощью кувалды забить в землю стальные уголки, но не на всю дину, а так, чтобы над поверхностью дна траншеи эти уголки выступали на 10 – 20 см. Это необходимо для того, чтобы объединить каждый забитый в землю уголок стальной лентой в единый контур.
Для того чтобы уголки лучше забивались, их можно предварительно заточить. Как вариант, можете с помощь садового бура предварительно сделать лунки глубиной порядка 1.5 метров, это также значительно облегчит процесс вбивания уголков особенно на твердых глинистых грунтах.
Забитые уголки, как уже отмечалось выше, необходимо объединить стальной лентой, которая должна быть приварена к уголку с помощью сварки (крепить ленту и уголок на болтовое соединение недопустимо и чревато в последующем плохим контактом в результате окисления). Кстати, не забудьте защитить сварные места от коррозии, окрасив их либо смазав специальной смазкой.
После, к готовому контуру приваривается еще стальная проволока. С ее помощью мы и заводим заземление в распределительный электрощит, выносной либо находящийся в доме.
Шаг 3: тестирование контура заземления.
После этого необходимо измерить сопротивление заземляющего контура. Оно не должно превышать 30 Ом. Самостоятельно произвести такие измерения без наличия специального оборудования вряд ли удастся, обычный китайский мультиметр вам здесь не поможет. Для проведения необходимых измерений нужно будет вызвать специалистов, которые имеют соответствующее сертифицированное оборудование.
Если сопротивление заземляющего контура будет больше необходимого максимально допустимого значения, то придется еще дополнительно забивать уголки до того момента, пока оно не будет находиться в допустимом интервале значений.
Шаг 4: подключения заземления к электрощиту.
Кстати, в распределительном щите заземление необходимо соединить самим корпусом щита, а также подключить его к заземляющей рейке. Чаще всего, если вы покупаете готовый распределительный электрощит с уже смонтированным внутри него оборудованием, то заземление будет достаточно подключить к специальному выходу на корпусе, который, чаще всего, выглядит как стандартный винт с гайкой.
Если внутри распределительного электрощита вы планируете сами монтировать оборудование, а электриком не являетесь, постарайтесь перед устройством электрической сети вашего частного жилого дома сперва изучить данный вопрос и нюансы, связанные с ним. Я же на этом сейчас останавливаться не буду, поскольку это тема для отдельных статей.
Ну, а вопрос, как самому сделать заземление в частном доме, на этом можно считать закрытым.
Проверка системы заземления
- В электрощите нужно поставить все автоматические выключатели в режим «Отключено».
- Проверьте шину заземления (к ней подключены зеленые и желтые провода) индикаторной отверткой. На ней не должно быть напряжения.
- С помощью длинного проводника с надежной изоляцией присоедините шину «Ноль» (к ней идут синие провода) к шине заземления.
- Если вы сделали заземление частного дома своими руками правильно, УЗО отключит во всем доме электричество.
- Если этого не произошло, проверяйте всю систему заземления, где-то допущена ошибка.
- Если УЗО сработало, проверка продолжается. Оставьте один конец проводника подключенным к шине «Ноль». Второй конец надо по очереди подсоединить ко всем зелено–желтым проводам, которые находятся в розетках, развинтив их предварительно отверткой.
- Если при контакте сработало УЗО, заземление выполнено правильно.
Теперь вы знаете, как сделать заземление частного дома своими руками. Как вы поняли, для этого не нужны какие-то особые знания, важно делать все внимательно, добросовестно и аккуратно, а также четко следовать инструкции.
Находящееся в земле устройство заземления должно иметь сопротивление не более 4 Ом. Чтобы сделать его расчет правильно, необходимо обладать специфическими познаниями и разбираться в соответствующих довольно сложных формулах.
При вычислении должных размеров заземляющих штырей надо учесть:
- общее количество погружаемых электродов и их форму;
- удельное сопротивление грунтов на участке (причем на разной глубине);
- влажность почвы;
- применяемый в конструкции металл;
- расстояние между электродами и многое другое.
Таблица сопротивляемости грунтов
На фото подобное устройство не выглядит сложным. Но расчеты его сложны, самостоятельно выполнять их не рекомендуется. Однако простое заземляющее устройство из стальных уголков 40х40 для организации заземления в частном доме можно рассчитать и по упрощенной формуле.
Для одиночного вертикального электрода формула следующая:
R1=0,84*P/L
Если электродов в землю погружается несколько, то они считаются дополнительно по:
R=R1/0,9*N
Здесь R – общее сопротивление устройства, R1 – сопротивление одного электрода, L – длина штыря (глубина погружения в грунт), а P – удельное сопротивление почвы.
Подбираем оптимальное место для работы
Выбрать место нужно с умом, чтобы не ошибиться и обезопасить себя и своих близких от поражения током. Если повредится изоляция или произойдет КЗ, то ток должен уйти в такое место, где никого не будет. То есть не нужно располагать заземление возле крыльца или беседки – найдите ему место в тихом уголке. Если в момент разряда на месте залегания штырей будет находиться человек или животное, то высока вероятность летального исхода.
Оптимальный вариант размещения – за домом, не дальше, чем 1 метр от цоколя или фундамента здания. Чтобы на 100% обезопасить своих близких и домашних, после устройства заземления в частном доме своими руками огородите опасную зону заборчиком или оградкой. Если она располагается в саду, то можно задекорировать область камнями или крупной статуей.
Значение и необходимость заземления
Основу энергообеспечения частного дома составляет электрическая сеть, представляющая опасность для жильцов, если не применить некоторые меры по ее устранению. К таким мерам относится двойная изоляция проводников, выравнивание потенциалов, установка УЗО и дифавтоматов.
Заземление электросети также играет важную роль и предназначено, чтобы отводить появившийся в ненужном месте электроток в грунт.
Одного забитого в землю куска арматуры или профиля недостаточно. Заземление – это целая система взаимодействующих между собой элементов, связанная с другими системами.
Ее нельзя монтировать, не подобрав подходящие по параметрам детали и не произведя предварительные расчеты.
Между городскими многоэтажками и частным жильем существует разница в устройстве заземляющих систем.
В многоквартирных домах шина находится в этажном электрощите, тогда как для частного дома контур заземления зарывают буквально в землю, так как он расположен рядом и не требует больших усилий для монтажа.
Все требования к проектированию и устройству системы заземления изложены в ПТЭЭП 2.7.8. Владелец дома должен знать, что прием в эксплуатацию самостоятельно обустроенной конструкции будет проводить организация-поставщик электроэнергии.
Ее представители раз в полгода обязаны визуально осматривать наземные видимые части системы, а примерно раз в 12 лет производить выемку грунта и поверять состояние подземных элементов.
Что нужно знать о заземлении
Перед тем, как начать собирать своими руками контур заземления, необходимо разобраться в терминологии. Сам контур состоит из заземлителей и металлосвязи. Заземлители – металлические штыри длиной 2-3 м, полностью, погружаемые в землю. А металлосвязь соединяет между собой эти штыри и распределительный щит в доме.
В качестве заземлителей, согласно «Правилам устройства электроустановок», могут быть металлические трубы, уголки, пруты или многопроволочные канаты.
Категорически запрещается использовать арматуру для заземляющего контура – недостаточный диаметр сечения и ребристая поверхность быстро приводят к проржавению конструкции и потере заземляющих свойств.
Между собой заземлители можно соединять любыми из указанных проводников, но стоит учесть, что уголки и металлические ленты довольно сложно сгибать на поворотах.
Поэтому при выборе металлосвязи нужно заранее определиться со схемой контура и способом ввода заземляющего проводника в дом.
Схемы заземляющего контура – их преимущества и недостатки
От выбранной схемы будет зависеть надежность и долговечность всей конструкции. Так, условно контуры делятся на:
- линейные – когда заземлители уложены в ряд и соединяются друг с другом последовательно;
- с замкнутым контуром (треугольные, квадратные, овальные) – когда все заземлители соединены в замкнутый круг.
Линейная схема немного проще в исполнении – нужно на одно соединение меньше и не требуется много места. Монтаж уложенных в ряд заземлителей можно производить даже вдоль отмостки фундамента (но не ближе 1,2 м от края). Зато замкнутый контур надежнее – даже при выходе из строя одного соединения контур будет работать, ведь цепь не разомкнется.
Типы подключения заземления к распределительному щитку
Подключение к линии электропередач, в основной своей массе, происходит воздушными линиями. Заземление линий в этом случае выполнено по системе TN-C, когда в дом подводятся два провода – фаза (L) и ноль (совмещенный защитный и рабочий провод PEN), а нейтраль самого источник питания заземлена.
Чтобы в этом случае подключить контур заземления дома или дачи к электрическому щиту, необходимо самостоятельно переделать систему заземления:
-
с TN-C на TN-C-S – в этом случае провод PEN подключается к рабочему нулю N и защитному проводу PE;
В первом варианте провод PEN разделяется и подключается на две отдельные шины N и PE, которые обязательно маркируются. Ноль – синей изолентой, заземление – желтым знаком заземления. Шина N должна крепиться в щитке специальными изоляторами, чтобы не контактировать с коррусом. А шина заземления PE крепится прямо на корпус. Обе шины соединяются с собой токопроводящей перемычкой.
При разделении PEN проводника ни в коем случае в дальнейшем нельзя соединять провода N и PE – это приведет к короткому замыканию!
Во втором варианте провод PEN не разделяется, а крепится к шине N и в дальнейшем считается нулем. К шине PE будут крепиться только провода заземления электроприборов. Этот способ предпочтительнее, так как при отгорании PEN-проводника все пользователи линии электропередач будут подключены на шины заземления в домах. И если заземление есть не у всех жителей, то это может привести к поломке техники у тех пользователей, кто всё же озаботился его устройством.
Единственный недостаток системы ТТ – необходимость установки УЗО или реле напряжения, что ведет за собой увеличение затрат на организацию электропроводки.
Защитное зануление
Защитное зануление в качестве рабочего заземления годится лишь для стиральной машины. ПК от такого «заглючит» вконец, а микроволновка станет «сифонить» еще больше.
УЗЗ (устройство защитного зануления) — это подведение проводника от щитка на этаже к заземляющим контактам розеток («евро»). Однако если ноль (то есть нейтраль) слабоват, придется ставить еще и УЗО. А верным признаком плохого нуля являются бессистемные колебания напряжения в сети, без видимых проблем с погодой и аварий на подстанции.
Устройство защитного отключения (УЗО) может быть трех- и однофазным. Их также разделяют по рабочему принципу на:
Первые измеряют токи в фазе и на нуле. Если утечки нет — токи равны. Когда в фазном проводе ток больше, чем в нейтрале (а значит где-то «утечка»), дифреле вырубит и электричество, и себя. Так что после устранения проблемы, его нужно будет запускать вручную.
Чаще всего УЗО типа дифреле выполнено в виде розетки или мини-блока, который размещается около встроенной розетки или распределительной коробки рядом со счетчиком.
Вторые УЗО имитируют деятельность монтера с индикатором и монтируются непосредственно на корпусе электроустановки.
Плюсы УЗО очевидны, однако есть и пара существенных минусов:
Источники:
