Как сделать заземление на даче своими руками; экономно обезопасим дом

Принцип действия заземления ↑

Затронем теорию, чтобы понимать, зачем хлопоты с оборудованием заземляющего контура.

Электрический ток течет по проводам и подходит к приборам-потребителям, имеет свойство течь в ту сторону, где наименьшее сопротивление.

Если изоляция электроприбора нарушится, ток будет искать место, где сопротивление самое маленькое, стремится к нулю. Если заземление не оборудовано, слабое место начинает искрить и стрелять молниями. Хорошо, если этот фейерверк прекратит автомат. Если процесс будет тлеющим, слаботочным, предохранители не сработают. При прикосновении к прибору человек получит удар током, что может иметь неутешительные последствия.

Чтобы обезопасить обитателей дома и электрические приборы от пробоя током, его необходимо отвести в место с наименьшим сопротивлением. Таким местом является земля, грунт.

Зачем нужно заземление и его типы

Заземление – это способ обеспечения безопасности человека и бытовых приборов. При поломке электронной техники на корпусе накапливается заряд. Если человек дотронется до металла под напряжением, произойдет поражение электрическим током. Заземление используется для того, чтобы ток и потенциал с корпуса шли на землю, не приносят вреда человеку.

Электрическая сеть обязательно должна состоять из фазы и нуля. Дополнительно может подключаться защитный проводник – заземление. Есть разные схемы подключения заземляющей жилы – она может отсутствовать, подключаться совместно с нулевым проводом или выделяться в отдельный проводник.

Прежде чем выбирать схему заземления, нужно узнать, какая схема используется в доме. Она закладывается еще на этапе строительства здания и монтажа электропроводки. Всего выделяют 6 схем, к самым распространенным относятся:

TN-C. Подача электричества осуществляется с помощью четырехпроводной системы. От фазного проводника отходят 3 жилы, четвертый провод одновременно является нулем и заземлением и имеет маркировку PEN (PE – земля, N – ноль). Такое соединение небезопасно для человеческой жизни. В случае обрыва земли электроприборы прекратят свою работу и устройство будет находиться под напряжением. На металлических частях будет накапливаться потенциал, который при случайном прикосновении человека может привести к летальному исходу. Установка защитных устройств вроде УЗО не поможет. От таких схем нужно переходить к TN-C-S, TN-S.

После выбора схемы можно приступать к монтажу розетки

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Устройство заземления в частном доме

Состоит система заземления частного дома из:

• заземлителей-штырей,
• металлических полос, их объединяющих в одну систему;
• линии от контура заземления до электрощитка.

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Как работает защитное заземление

В ПУЭ дано краткое техническое определение защитному заземлению:

1.7.28 Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

1.7.29 Защитное заземление — заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Как это работает, можно пояснить на простейшем примере.

Если изоляция фазного провода внутри любого электроприбора повреждена или изношена, то корпус устройства при контакте с оголённым участком жилы оказывается под напряжением, равным фазному – 220 В. Прикосновение человека к такому прибору повлечёт поражение электрическим током с исходом вплоть до летального. Если же корпус устройства заземлить, то напряжение на нём при пробое изоляции будет близко к нулю, и контакт с агрегатом не будет представлять опасности.

Почему нельзя путать заземление с занулением

Зануление является разновидностью заземления, но ни в коем случае его не заменяет. Электрики-самоучки, не наученные горьким опытом, часто советуют в домах без заземляющего контура использовать для заземления нулевой провод. Совет заключается в подключении заземляющих контактов розетки к нулевой жиле кабеля. Рассмотрим, почему делать этого нельзя.

Предположим, на нулевом проводе до вводного щитка произошёл обрыв, или пропал контакт на одном из его соединении. При включении любого потребителя цепь замыкается, и нулевой проводник сети оказывается под тем же напряжением, что и фазный. Автомат на квартирном щитке среагирует на эффект короткого замыкания (отключится) лишь при токе величиной ближе к его номиналу (чаще всего 16 А). А до этого все корпуса электроприборов, «заземлённые» подключением к нулевому проводу, будут находиться под напряжением и представлять опасность для жизни человека при прикосновении к ним.

При таком способе «заземления» та же опасная для жизни ситуация возникнет и при случайной перефазировке жил в распределительной коробке, когда после сборки-разборки соединений в ней на нулевом проводе окажется фаза.

Обрыв же заземляющего провода, проложенного в соответствии с требованиями ПУЭ, не является первопричиной опасности, а лишь прекращает действие защиты.

Как сделать заземление правильно в квартире

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать какая система защиты установлена именно в вашем доме.

Как правило в старых домах советской постройки применялась Система TN-C, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник, и они совмещены на всем протяжении системы. Узнать такую систему можно по двухжильному кабелю, который проложен по квартире и по четырехжильному в общем щитке.

Если говорить честно, как правильно сделать заземление именно в квартире в старом фонде, то такая система защищает только от короткого замыкания и возрастает вероятность получения удара током. Поэтому говорить о защитном заземлении в данном случае необходимо с некой долей риска. Есть несколько рабочих вариантов, которые снижают риски, но при этом не являются полноценной защитой, и делаются на ваш страх и риск.

Вариант 1 Меняем проводку в квартире на трехжильную L, N, PE, но PE никуда не подключаем. В будущем, когда будет сделано общедомовое заземление, можно будет подключиться. На группы розеток обязательно устанавливаем УЗО на случай попадания фазы на корпус в пределах квартиры. Абсолютной защиты они не гарантируют. Но при повреждении бытовой техники УЗО обесточит линию и не позволит току достичь опасной величины.

Вариант 2 Договариваемся с соседями и управляющей компанией и делаем отдельный контур заземления возле подъезда по принципу как в частном доме. Этот вариант самый безопасный и правильный.

Вариант 3 Ноль оставляем как есть, провод PE берем с магистрального PEN провода. Можно с места, куда он подходит к корпусу этажного щитка. Важно, чтобы наши N и PE были подключены в разных точках. PE – на корпусе, N – на изолированной от корпуса шине, на которую ноли приходит после вводного рубильника или автомата и счетчика. При этом остается большой минус в таком решении. Нуль может отгореть на входе в дом. Вы можете думать, что домов меньше, чем квартир и вероятность возникновения такой проблемы меньше, но это опасность все же есть. Поэтому такое заземление то же не работает на 100%.

Внимание! Не делайте заземляющий провод с контактной точкой на батарее центрального отопления или водоснабжения. Нельзя делать заземление, соединив в розетке нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Это опасно, так как может отгореть рабочий нуль в щитке. После этого на корпусе ваших электроприборов появиться 220В.

В современных многоквартирных домах используется система TN-S, в ней проводники N и PE разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя. Эта система самая безопасная и предпочтительная, но применяется только в новых электроустановках из-за высокой стоимости. В большинстве домов сейчас используется система TN-C-S, в которой проводники N и PE после подстанции соединены в один провод PEN, а потом, на вводе в здание, разделены.

В данном случае организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматик. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.

Для разводки электричества советую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ НГ, для розеточных групп сечением 3 на 2.5 для световых групп 3 на 1.5. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки. Одновременно со сборкой квартирного щитка электрики проверьте подключение заземляющего провода в общем домовом щитке.

Внимание! Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб стиральной машины. Правильно соединяйте кабель заземления с металлической ванной к специально приваренному к корпусу ванны ушку, но не к регулируемым болтовым креплениям ванны.

Схематично схему защитного заземления в ванной квартире можно представить следующим образом.

Внимание! При наличии в щитке УЗО заземляющий проводник не должен нигде иметь контакта с N проводником, так как будет срабатывать УЗО. Помните, что «земля» не должна разрываться, посредством выключателей

Система уравнивания потенциалов

СУП подразумевает подключение через медные провода корпусов всех мощных бытовых приборов (стиральная машина, бойлер, посудомоечная машина, конвектор) к медной шине заземления, описанной выше. Сюда же заземляются ванна, трубы горячего и холодного водоснабжения. Получается, что через такое соединение создается единый контур, посредством которого устраняется разность напряжений всех токопроводящих поверхностей.

Иными словами, в случае утечки тока на одном объекте, он равно распределится по всем остальным, утратив поражающую силу. Тоже произойдет при пробитии тока через воду. А наличие заземления сводит распределение к минимуму, уводя основной заряд на землю. Тем не менее, СУП не оградит от малых утечек, происходящих вследствие нарушения изоляции проводников. Для этой цели служит УЗО, о котором рассказывалось выше.

Как сделать многоэлектродное заземление
на объекте мобильной связи

Как сделать заземление для аппаратуры связи сопротивлением заземления 2 Ома? Грунт — смесь глины с песком с удельным сопротивлением равным 130 Ом*м. В виду нежелательности произведения земляных работ за пределами здания — строительство защитного заземления решено сделать в подвале здания.

Исходя из общих требований и сопротивления грунта, защитное заземление состояло из шести 15-ти метровых электродов модульного заземления в виде готовых комплектов заземления ZZ-000-015, находящихся на расстоянии 15 метров друг от друга.

Расчётное сопротивление защитного заземления составляло 1,9 Ома
(расчёт заземления).

После монтажа защитного заземления замеренное сопротивление заземления оказалось равным 1,1 Ома, что можно связать с отличным от расчетного удельным сопротивлением грунта (около 75 Ом*м).

На монтаж электродов защитного заземления (без прокладки заземляющего проводника и его подключения) было потрачено 16 часов и ресурсы двух человек (32 человеко-часа).

Для соединения электродов защитного заземления использовалась стальная полоса 4*40мм (сечением 160 мм 2 ). Соединение электрода защитного заземления и стальной полосы выполнялось зажимами, входящими в комплект заземления.

Зачем нужно заземлять газовый котел?

Обязательный элемент устройства любого газового котла – металлический кожух, на поверхности которого образуются статические заряды при подключении прибора к сети.

И если не позаботиться о «путях отхода» для электричества, в один неблагоприятный момент может выйти из строя вся электронная составляющая прибора или ее отдельные элементы. Например, плата или система управления.

Чтобы этого не произошло, котел «подстраховывают» заземлением – проводником, который соединяет электроприбор с заземлителем, а последний – непосредственно с грунтом. У земли есть свойство «поглощать» электрический ток, поэтому ее среда и будет являться гарантией безопасности от выхода из строя оборудования при перепадах напряжения или замыканиях в сети.

Заземление необходимо, чтобы:

• Уменьшить взрывоопасность прибора – статическое электричество нередко становится причиной самовозгорания устройств, работающих от газа, да еще и под давлением.
• Исключить вероятность травматизма – металлический корпус иногда «пробивает», и при прикосновении человек может ощутить поражение током от легкого покалывания до мощного заряда с последующим летальным исходом.
• Предупредить поломку автоматики – платы газовых котлов чувствительны к перепадам напряжения, а их замена обойдется минимум в треть стоимости самого оборудования.

Кроме того, к работающему без заземления котлу будет масса вопросов от инспекторов газовой службы, которые могут вылиться в ощутимые штрафы и принудительное отключение прибора. Поэтому оборудовать заземлительный контур стоит в любом случае, ведь речь идет не только об экономических нюансах, а и вашей безопасности.

Правила итоговой проверки

Для проверки обычно используется лампа накаливания 100 Вт, но визуально определить качественность этим «прибором» сложно, лучше доверить контроль специалисту с соответствующим оборудованием. Тем более, что тогда станут известны точные параметры защиты для внесения изменений в систему, пока она еще не приступила к действию.

Важно! Данная статья несет исключительно ознакомительный характер. Для правильного обустройства заземления в доме необходимо обязательно проконсультироваться у квалифицированного специалиста.

Компания «СТРОКА» несет ответственность только за качество предоставляемых материалов (кабели, провода).