Заземление дома своими руками схема

Содержание страницы

Заземление на даче своими руками: схема, фото

Многие предпочитают проводить лето в дачном домике. Это отличный вариант для того, чтобы немного отдохнуть от городской суеты, вырастить собственные овощи и фрукты. Но речь в данной статье пойдет не о садоводстве, а о безопасности. Если в процессе постройки многоэтажек застройщик обязательно предусматривает заземление, то частный сектор должен заботиться о себе сам. Давайте поговорим о том, как сделать заземление на даче своими руками. Схема и процесс подключения – вот на чем будет акцентироваться внимание.

Что такое заземление и зачем оно необходимо?

Электрический ток можно сравнить с водой лишь по одному свойству. Как жидкость, так и электричество протекают по пути наименьшего сопротивления. Сегодня мы практически полностью зависим от наличия электроэнергии. На ней держатся практически все бытовые приборы, начиная от телевизора и заканчивая отопительным оборудованием.

Каждый из таких приборов имеет предохранители и изоляцию, которая призвана защитить потребителя от удара током. Представьте, что может случиться, если слой изоляционного материала нарушится. Правильно, может ударить током. Хорошо если установлен автомат, который вовремя обесточит оборудование. Если же его нет, то последствия могут быть самыми печальными. Чтобы ничего подобного не случилось, устанавливают заземление на даче своими руками, схема которого может быть разной, но суть одна.

Какое оно, идеальное заземление?

На этот вопрос можно ответить однозначно: то, которое имеет наименьшее сопротивление. Мы уже разобрались, что ток пойдет туда, где меньше сопротивление. В нашем случае необходимо добиться как можно меньшего значения. Отметим, что человеческий организм тоже имеет свое сопротивление. Оно изменяется в зависимости от климатических условий и состояния человека. К примеру, сопротивление человека в опьяненном состоянии ничтожно мало, именно поэтому выпившему всегда тяжелей выжить после сильного удара током.

В нашем случае будем придерживаться значения 4 Ом. При этом сопротивление заземления должно быть несколько меньше данной цифры. В любом случае подобную информацию желательно узнавать в ПУЭ. Ну а сейчас перейдем непосредственно к теме.

Какое значение имеет грунт?

Многие могут сказать, что нет разницы, где и на какую глубину закапывать заземление, и будут абсолютно не правы. Тип грунта, глубина залегания вод и другие факторы имеют первоочередное значение. Но в любом случае имеется общее правило. Оно заключается в том, что чем больше земля насыщена водой, тем на меньшую глубину необходимо забивать электроды. Также нужно уменьшать и их шаг.

А теперь о типе грунта. Он тоже имеет свое значение в плане сопротивления. К примеру, торф – 20 Ом*м, чернозем и глина – 25-30 Ом*м, супесь – 150 Ом*м. Стоит упомянуть еще и песок, сопротивление которого достигает от 500 до 1000 Ом*м. Данный параметр увеличивается в зависимости от глубины залегания грунтовых вод. Как вы видите, заземление на даче своими руками, схема которого будет рассмотрена немного ниже, сделать правильно не так просто.

Все об электродах

Первое, с чем необходимо определиться – глубина залегания электродов. Рекомендуется не закапывать их глубже 3 метров, но и менее чем на 1,5 метра от поверхности тоже нельзя. Тут многое зависит от того, на какой глубине залегает вода. Если это 2,5 метра, то вам будет достаточно вбить электроды на глубину не более 2 метров.

Схема заземления на даче (своими руками монтируемого)подразумевает определенный шаг (расстояние) между электродами. Обычно имеет смысл придерживаться расстояния в 1,2-3 метра. Что касается количества электродов в контуре, то минимум их должно быть три. Форма расположения — в ряд или треугольником. Расстояние от контура до фундамента здания — не менее 3 метров. В любом случае желательно обратиться за помощью к электрикам. Пускай монтажные работы вы выполните самостоятельно, но узнать о типе грунта и глубине залегания вод у профессионалов все же не помешает. Кроме того, составлена может быть схема заземления на даче своими руками, благо в настоящее время вариантов для образца предостаточно. Ну а сейчас идем дальше.

Делаем заземление на даче своими руками: схема, фото

В данном разделе речь пойдет об используемых при заземлении контурах. Наиболее распространенная схема – треугольник с электродами в вершинах. При этом необходимо понимать, что весь контур должен находиться на одной глубине (ниже промерзания грунта).

Отдельное дело – соединение контура. Сами по себе электроды, вкопанные в землю, не несут никакой нагрузки. Перед тем как заземление будет полностью готово, их необходимо между собой соединить. Для этого подойдет металлическая полоса, в крайнем случае — арматура.

Что касается типа соединения, то в приоритете это должна быть сварка, более того, необходимо использовать именно такой способ соединения электродов между собой. От одного электрода к силовому шкафу (электрический щиток) проводится стальная полоса. В качестве электродов можно использовать стальной уголок сечением 4 х 4 мм, арматуру 12 х 12 мм, стальную трубу с толщиной стенки не менее 3,5 мм или стальную полосу 12 х 4 мм. В целом этого, а также лопаты и ломика должно быть вполне достаточно для обустройства полноценного заземления.

О материале и сечении электродов

Можно смело говорить, что отталкиваться необходимо от сечения материала. Но нужно понимать, что важную роль играет и то, сможете ли вы забить выбранный электрод в землю. К примеру, вы можете отдать предпочтение заточенному у основания стальному стержню и не важно, будет это профильная труба или двутавр. Если вы взяли уголок, то его можно срезать с помощью болгарки. Так получится острый клин, который очень удобно загонять в землю. А вот что касается арматуры, то тут недопустима рифленость по причине снижения сопротивления грунта.

Если у вас есть возможность приобрести готовый комплект для заземления, то так и поступите. Он представляет собой набор омедненных электродов длиной по метру. Конструкция соединяется с помощью резьбовых соединений. Это очень удобно, да и монтаж проводится максимально быстро, правда, цена такого комплекта немаленькая. Кстати, совсем не важно, выполняется заземление на даче своими руками для газового котла или микроволновой печи, так как стальная полоса подключается к силовому шкафу. Следовательно, все оборудование будет заземлено.

Как сделать заземление для дачи своими руками: пошаговая инструкция

Сейчас самое время приступать к земляным работам. Мы уже определились с материалом электродов и глубиной их залегания. Теперь нужно выбрать подходящее место. В приоритете нужно рыть траншею не дальше 10 метров от щитка. Первым делом выкапываем траншею в полметра шириной и метр глубиной в форме равностороннего треугольника. От него делаем траншею к силовому шкафу. Если плотность и тип грунта позволяют, то вбиваем электроды в вершинах треугольника. В противном случае придется бурить небольшие скважины.

Примечательно то, что если мы бурили скважины, то углубление можно засыпать грунтом, перемешав его с солью. Это позволит существенно снизить сопротивление, но при этом коррозионный процесс будет протекать более активно. После установки электроды должны немного возвышаться над грунтом для того, чтобы их можно было приварить. Обратите внимание на то, что делать заземление на даче своими руками без сварки недопустимо. После того как сварочные работы будут закончены и мы получим замкнутый треугольник, ведем полосу к силовому шкафу. Там крепим её с помощью болта в 10 мм и привариваем его к полосе.

Проверочные работы

После того как вы выполнили все вышеописанные действия, необходимо провести проверку сопротивления контура. Для этого нам понадобится омметр. В этом случае желательно привлечь специалиста из энергоуправления. Он сделает необходимые замеры, если заземление на даче, схема которого был приведена несколько выше, было выполнено правильно, составит необходимую документацию.

Если мы добились сопротивления менее 4 Ом, то отлично, если нет – расширяем наш контур с помощью дополнительных электродов. Если все в порядке, то засыпаем траншеи. При этом использовать строительный мусор и какие-либо другие отходы недопустимо. Засыпать нужно однородным грунтом.

Это важно

Обратите внимание на то, что многие специалисты рекомендуют заливать контур водой, тем самым уменьшая его сопротивление. Нередко так поступают перед приходом сотрудника из энергоуправления, чтобы не возникло проблем с документацией. Но мы старались не ради печати на бумажке, а ради собственной безопасности, не забывайте об этом.

Если же вы проживаете на скалистой местности, то вертикальное расположение электродов вам не подойдет. В этом случае целесообразно применять горизонтальные или же лучевые типы электродов. Необходим шаг от 3 до 10 метров, а электроды должны располагаться в виде расходящихся лучей или же сетки.

Заключение

Еще один отличный выход — заземление на даче на свайный фундамент. В этом случае вам не понадобится рыть траншею и забивать электроды. Достаточно сделать грамотный контур из свай. Но нужно понимать, что в этом случае повышается вероятность электрохимической коррозии. Следовательно, сваи прослужат на порядок меньше, нежели могли бы. Но в плане надежности это отличное решение с любой стороны.

В целом, мы разобрались с тем, как своими руками сделать заземление. Особо сложного ничего нет, самое главное — быть внимательным на всех этапах, учитывать глубину промерзания грунта, уровень грунтовых вод и другие важные параметры. В любом случае, если вы все сделаете правильно, то останетесь довольны. Риск удара током от бытовых приборов будет сведен к минимуму.

Как правильно сделать заземление в частном доме. Правила и рекомендации

Как защитить людей, проживающих в частном доме, от поражения электрическим током? Для этого существует мера безопасности, при которой главная электроустановка соединяется с землей посредством проводника. Обладая элементарными навыками, можно сделать заземление частного дома своими руками, существенно сэкономив на услугах специальных организаций.

Необходимо подробно изучить правила устройства электроустановок (ПУЭ), технику безопасности при работе с приборами. К выбору оборудования и инструментов следует подходить внимательно, отдавая предпочтение надежным производителям. Перед началом работ следует изучить существующее оборудование и фактическую разводку по дому. Исходные данные нужны для правильного расчета заземляющего устройства – важнейшей составляющей всей системы.

Заземление частного дома своими руками

В результате будут получены оптимальные значения величины сопротивления, количество электродов и расстояние между ними. Затем производится разметка на местности возле здания для определения наилучшего варианта конструкции. От выбранного типа заземляющего устройства зависят способы закладки траншеи и заглубления электродов. Монтаж установки – важнейший этап, от грамотности его исполнения зависит, будет ли эффективно работать вся система заземления.

Роль заземления

Зададимся вопросом. Зачем вообще нужно заземление? Обилие бытовой техники и других электрических приборов предъявляет жесткие требования к безопасности жилья. Как и в любом здании, заземление в частном доме – это установление контакта корпуса электроустановки с почвенным грунтом. Оно обеспечивает защиту человека от негативного воздействия тока, а также выполняет ряд других важных функций:

оптимизация работы электроустановок;
предупреждение неполадок в сети;
сохранение работоспособности техники при перенапряжениях;
снижение мощности высокочастотного электромагнитного излучения.

Принцип действия заземления

При соприкосновении человека с прибором, на поверхности которого возникло напряжение, электрический ток направляется в почву не через его тело, а через проводник. Все дело в разности значений сопротивления: у человека – 1 кОм, у проводника – 4 Ом. Электрический ток избирает самый простой и быстрый путь к земле, обладающей высокой электроемкостью. В результате устройство защитного отключения (УЗО) реагирует на утечку тока в цепи и производит выключение проблемного участка.

Основные понятия

Ключевым элементом системы является заземляющее устройство, которое может быть заводского или собственного изготовления. В его состав входят:

Так выглядит заземлитель и заземляющий проводник. Фото

1. Заземлитель – металлическая конструкция, соприкасающаяся с грунтом. Он осуществляет спуск и рассеивание тока. Виды:

естественный (части строительных элементов, заглубляемые в почву);
искусственный (специально изготовленные проводники. Используется когда сопротивление естественных не соответствует норме).

Если производится заземление частного дома своими руками, ПУЭ рекомендуют применение естественных заземлителей:

стальной трубопровод;
уличные металлические сооружения (столб, опора);
защитное свинцовое покрытие силового кабеля;
металлическая или железобетонная часть конструкции здания, находящаяся в земле (фундамент, колонна).

2. Заземляющий проводник – элемент, соединяющий заземлитель и электроустановку. Представляет собой жилы проводов в изоляции желтого цвета, части внешних и внутренних контуров, шину в распределительном щитке.

Как рассчитать сопротивление заземляющего устройства

Величина проводимости заземлителя напрямую влияет на сопротивление всей системы. С увеличением размера электрода сопротивление уменьшается, а количество принимаемого тока растет. Согласно ПУЭ максимально допустимые значения сопротивления таковы:

Чтобы грамотно сделать заземление в частном доме, необходимо произвести предварительные расчеты. Пример формулы для единичного заземлителя с круглым сечением:

Исходные данные находятся в специализированных справочниках. Для проверки работоспособности собранного оборудования проводят измерение непосредственно на месте. Если величина превышает норму, требуется увеличить число заземлителей или глубину их расположения.

При использовании нескольких электродов расчет усложняется. Для каждого находится показатель по формуле, указанной выше, чтобы затем получить их суммарное значение. Далее применяют коэффициент использования, показывающий воздействие заземлителей друг на друга. Наиболее эффективное расстояние между электродами равно длине их заглубления, умноженной на 2.

Для расчета количества электродов действует формула:

Правила заземления в частном доме

Прежде чем самостоятельно сделать заземление в частном доме, нужно ознакомиться со способами его осуществления.

Работающий, но не очень надежный способ. Через распределительный щит проходит провод – нулевой потенциал, контактирующий с корпусом путем соединения с помощью болта. Чтобы заземлить новый проводник, его необходимо закрепить под этот болт либо сделать аналогичную фиксацию рядом. Однако в данном случае провод не защищен от сгорания на входе.

Схема заземления в частном доме. Фото

Наиболее безопасный способ. Как его реализовать:

рядом с домом выкопать яму глубиной в два штыка лопаты. Механическое бурение отверстия в земле производить нельзя, поскольку работать такой контур не будет;
забить в дно ямы металлический уголок (длиной около 3 м, шириной 40 х 40 см или 50 х 50 см);
подсоединить к уголку гибкий многожильный провод ПВ-3 (сечением от 6 мм2) и подвести его к щиту.

Чтобы контур заземления в частном доме давал максимальный эффект, его конструкция должна обладать металлосвязью: состоять из 3-4 уголков, сваренных между собой металлической полоской аналогичной ширины.

Помимо непосредственного заземления в ходе работ нужно выполнить как минимум одно из условий:

выравнивание значений потенциалов;
снижение напряжения;
установка прибора для автоматического отключения;
использование проводов с двойной изоляцией;
применение разделительных трансформаторов.

Помочь осуществить правильное заземление в частном доме призваны специально разработанные и регулярно обновляемые ПУЭ. Этот регламент запрещает:

заземлять электрические установки на любой вид трубопровода, в том числе пластиковый;
выводить заземляющий проводник наружу для подключения к шине на незащищенных от влаги контактных площадках.

Что потребуется для проведения работ

В качестве искусственных заземлителей можно использовать стальные уголки, трубы, прутья, оцинкованные электроды. Данные элементы нельзя окрашивать во избежание снижения их проводимости. В противокоррозионных целях их обрабатывают специальными составами. Не менее важны другие величины:

минимальное сечение электродов: прямоугольный прокат – 48 мм2, прут из черного металла – 10 мм, оцинкованного – 6 мм. Толщина стенок и полок – 4 мм;
минимальное сечение материалов для металлосвязи: прута – 5 мм, прямоугольной стали – 24 мм2. Толщина стенок и полок – 2,5 мм.

Заземляющая шина. Как сделать заземление на даче

Также заземление в частном доме предусматривает использование шин из электротехнической бронзы. Потребуется кувалда для заглубления естественного электрода или отбойный молоток – для искусственного, стремянка, дуговая сварка для черного проката.

При разводке по комнатам необходимо:

провод (минимальное сечение для медного неизолированного – 4 мм, изолированного – 1,5 мм, алюминиевого неизолированного – 6 мм, изолированного – 2,5 мм);
розетка с контактом для заземления;
скоба, плинтус или короб для фиксации и оформления.

Этапы монтажа заземляющего устройства в частном доме

Подготовительные работы.
Заглубление конструкции.
Сбор металлосвязи
Соединение с распределительным щитом.

Подготовительные работы. Планировку места расположения заземлителей производят, исходя из нескольких условий:

расстояние до фундамента – около метра, форма контура – любая: линия, треугольник, окружность и др.;
оптимальный промежуток между электродами – 1,2 м;
минимальные параметры траншеи: для естественных заземлителей глубиной 50 см, шириной в местах заглубления 1 м; для искусственных – яму 0,5 х 0,5 х 0,5 м.

Если используется металлопрокат, то для лучшего погружения в почву его конец можно заострить, применив болгарку. Материал, бывший в употреблении, обязательно очищают от любых покрытий. При монтаже заводского модуля на электрод накручивают остроконечную головку, а место соединения смазывают пастой.

Заглубление конструкции. Металлические штыри собственного изготовления забивают в землю с помощью кувалды. Когда металл не очень жесткий, целесообразно одеть деревянные прокладки для уплотнения во время ударов. Верхняя часть каждого заземлителя должна выходить из дна траншеи на 15 – 20 см.

Отбойным молотком с патроном мощностью удара в 20 – 25 Дж заглубляются заводские электроды. На первый опущенный на глубину 1,5 м штырь накручивается муфта и следующая часть заземлителя. Затем продолжается работа молотком и присоединение других частей до достижения проектной глубины.

Сбор металлосвязи. Соединить все электроды можно с использованием металлических полос, чтобы получился контур заземления в частном доме – заключительный элемент конструкции. Черный металл присоединяется сварным швом, не окисляющиеся материалы – болтовыми соединениями.

Когда полоса готова, ее продолжают в сторону дома и прикрепляют к фундаменту. На конец контура приваривают болт М8 для фиксации проводника. В заводской установке для этой цели на заключительный штырь вешают зажим, который потом защищается гидроизоляционной лентой. Траншея закапывается плотным мелкозернистым составом или изъятым грунтом. В заводском модуле с одним электродом может быть предусмотрен пластиковый колодец.

Соединение с распределительным щитом. Завести проводник в дом можно, используя пластиковую или металлическую трубу-гильзу. Далее его конец нужно обжать болтовым соединением и подключить к шине заземления, расположенной на корпусе согласно системе ТТ (когда контур заземления не связан с нулевым рабочим проводником N). Желтые жилы проводов необходимо также зажать в разъемах шины. Мультиметром проверяется сопротивления заземляющего устройства.

Заключение

Очень важно использовать качественные материалы и соблюдать технику безопасности. Наличие минимального электротехнического опыта, хорошая информированность о доме, в котором предстоит работать и тщательная подготовка всех этапов – залог успешного осуществления заземления.

Заземление на 220 В и 380 В: создаём надёжную защиту своими руками

Ещё совсем недавно самыми мощными электроприборами в доме были утюг, плитка и кипятильник. В наше время список потребителей электроэнергии регулярно пополняется оборудованием, которое делает жизнь более удобной и комфортной. Обратной стороной медали является то, что увеличение количества бытовых электроприборов повышает риск поражения электрическим током. Для защиты от опасного воздействия высокого напряжения корпус электроприбора подключают к заземляющему контуру. В многоквартирных домах проводка проложена с учётом присоединения к «земле», а на частном подворье соорудить надёжное заземление можно своими руками.

Что такое заземление: немного теории

Прежде чем приступать к сооружению заземления, разберёмся, что это такое и как оно работает. Стандартное напряжение подаётся к бытовым потребителям двумя способами — по двум или четырём проводам. В первом случае между так называемым фазным и нулевым проводником присутствует напряжение 220 В — такая сеть называется однофазной. Во втором случае мы имеем дело с трёхфазной сетью, электричество в которой передаётся тремя фазами и одним нулём. Потенциал между соседними фазами составляет 380 В, тогда как напряжение между нулевым проводником и каждой фазой равняется 220 В.

Схема подключения дома к сети 220 В с контуром заземления называется однофазной

Нулевой провод часто называют «землёй» и совсем неслучайно. Дело в том, что он имеет прямое соединение с поверхностью нашей планеты, вследствие чего потенциал между ними равняется нулю. Если по какой-либо причине соединение с нулевым проводом исчезнет, то проводником электричества может стать человек. Попадание под опорное напряжение смертельно опасно, поэтому учёные придумали способ, как пустить ток по другому пути. Для этого корпус современных электроприборов подключают к устройству, которое имеет хороший контакт с землёй. Его сопротивление по нормам не должно превышать 4 Ом, тогда как наше тело обладает сопротивлением в 100 000–500 000 Ом. Естественно, в этом случае ток будет течь по пути минимального сопротивления и человек окажется в безопасности.

Для подключения коттеджа к трёхфазной сети используется четыре провода

Упоминаемое выше приспособление называется контуром защитного заземления. Благодаря ему удаётся:

снизить риск поражения электрическим током;
избежать повреждения бытовой техники при обрыве нуля;
снизить уровень электромагнитных помех, исходящих от бытового электрооборудования и электропроводки;
сгладить шумовые помехи, присутствующие в электрических сетях.

Заземляющие контуры обустраиваются не произвольно, а в строгом соответствии со следующими нормативными документами:

Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок (ПТБЭ).
Правилами устройства электроустановок потребителей (ПУЭ).
Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭ).

Прочитав все три документа, вы нигде не встретите упоминаний, что к монтажу заземляющих контуров допускаются исключительно квалифицированные представители энергопоставляющих организаций. Соответственно, работы по обеспечению электробезопасности можно выполнить самостоятельно. Главное, чтобы заземляющий контур был построен по всем правилам и соответствовал принятым нормам.

Определяем тип защитного устройства

Эксплуатация электрооборудования требует использовать несколько типов заземляющих устройств, предназначением которых является не только защита людей от воздействия высокого напряжения, но и обеспечение нормального функционирования самих электрических приборов. Поэтому сегодня на производстве и в частных домовладениях используют две различные схемы подключения — так называемое защитное и рабочее заземление. Подключения по той или иной схеме различаются принципиально и никогда не используются совместно.

Защитное заземление

Контуры защитного заземления создаются с одной целью — защитить людей от поражающего действия тока, если кожух или иные доступные части оборудования по какой-либо причине окажутся под напряжением. Соединение с землёй выполняется малым по величине сопротивлением (от 4 до 10 Ом), вследствие чего значительно уменьшается проходящий через человеческое тело ток.

Защитное заземление позволяет в разы снизить ток при касании к устройству, корпус которого находится под напряжением

Защитное подключение этого типа сооружается для следующих электросетей и подключений:

двухпроводные сети постоянного тока, построенные по схеме с заизолированной общей точкой катушек источников питающего напряжения;
заизолированные от земли бытовые однофазные сети с напряжением до 1 кВ;
трёхфазные сети переменного тока напряжением до 1 кВ с изолированным нулевым проводом;
электросети обоих типов с напряжением выше 1 кВ — с любым режимом нуля.

В бытовых электроприборах защищающее заземление реализуется при помощи третьего контакта, который размещается на вилке подачи питания и присоединяется к внешнему каркасу или кожуху оборудования. Ответная часть системы представляет собой отдельный контакт в розетке, который при помощи заземляющих проводников подсоединяется к заземлителям — вкопанным в грунт металлическим элементам.

Рабочее заземление

Заземление с рабочим контуром подразумевает соединение с землёй различных токоведущих узлов электроустановок, в частности, нейтральных точек трансформаторных катушек или обмоток генераторов. От рассмотренных выше защитных устройств оно отличается назначением — обеспечивать нормальное функционирование оборудования в случае пробоя изоляции, замыкании одного из проводников на землю или для возможности максимально быстро отключить проблемную часть установки.

Рабочий защитный контур с глухозаземлённой нейтралью даёт возможность быстро отключить неисправную часть установки

Сопротивление рабочего заземляющего контура по нормативам не должно быть выше 4 Ом. Подобное условие обусловлено потенциалом, который может возникать на нейтральном проводе относительно земли в то время, когда ток замыкания начнёт протекать в сторону заземлителей.

По технике безопасности совмещать рабочий и защитный контуры заземления запрещено, поскольку при этом в сеть могут проникать токовые помехи от атмосферных разрядов. Это чревато нарушением нормальной работы электроустановок, вплоть до выхода оборудования из строя. Кроме того, снижается эффективность защитного заземления, которое в аварийных ситуациях возьмёт на себя функции рабочего или и вовсе будет бездействовать.

Заземление сетей 220 В и 380 В практически не отличается по части обустройства защитного контура. Есть различия только в способе подключения — в сети 220 В коммутация осуществляется при помощи трёх проводов (фаза, нейтраль и земля), тогда как подключения на 380 В требуют задействовать пять проводов (три фазных, нулевой и земля).

Разновидности заземлителей

Выше уже неоднократно отмечалось, что для отвода тока используются заземлители — металлические электроды, которые находятся в прямом электрическом контакте с грунтом.

Различают заземлители естественного и искусственного типа. В качестве первых допускается использование:

металлических частей строений при условии низкого сопротивления в местах их контакта с землёй;
обсадных труб;
подземных частей инженерных коммуникаций, построенных из металла;
стальных шпунтов гидротехнических конструкций;
бронированных кожухов подземных кабелей.

Не допускается применение в виде естественного заземления:

инженерных магистралей, используемых для перекачивания огнеопасных материалов;
трубопроводов, которые имеют антикоррозионную изоляцию;
трубопроводов центрального отопления;
канализационных труб.

Если нет возможности подключиться к одной из естественных защитных конструкций, то придётся прибегнуть к помощи искусственных заземлителей. В отличие от естественных сооружений, их устанавливают специально. Для этого вбивают в землю или прокладывают на определённой глубине:

трубы из конструкционной стали диаметром 25–62 мм длиной 2–3 м;
стальные уголки с полками не менее 50х50 мм;
металлические стержни диаметром 10–12 мм;
полосовую или шинную сталь при условии, что её сечение превышает 1,5 см 2 .

Поверхность электродов должна быть максимально гладкой — это необходимо для того, чтобы достигался максимальный контакт с грунтом. Полностью защитить заземление от пагубного действия коррозии невозможно. Частично предотвратить разрушение можно двумя способами — используя защитное покрытие антикоррозионными токопроводящими составами или же выбирая в качестве электродов омеднённый или оцинкованный стальной прокат.

Выбираем схему заземления для частного дома

Сегодня существует две схемы защиты от поражающего действия тока — подключение TN-C-S и TT. Особенность первого заключается в том, что в нейтральном проводе защитный нуль совмещается с рабочим, тогда как второе имеет глухозаземлённую нейтраль. Подача же электричества к частному дому чаще всего происходит с использованием воздушных линий со схемой заземления TN-C, которые характеризуются наличием фазного проводника (L) и совмещённого с нулём защитного проводника PEN. Для подключения собственного земляного контура применяют два способа:

преобразование традиционной схемы в TN-C-S;
подсоединение к «земле» по системе TT.

Забегая наперёд, отметим, что подключение по схеме TT получило большее распространение, поскольку подразумевает заземление всех токоведущих частей оборудования. Тем не менее рассмотрим оба этих способа.

Подсоединение TN-C-S

Выше уже неоднократно говорилось, что отдельный защитный провод в системе TN-C не предусматривается. Чтобы получить точку подключения к заземлению, совмещённый PEN-проводник разделяется на две отдельные линии — защитную (РЕ) и нулевую рабочую (N).

При подключении TN-C-S провод PEN разделяют на две отдельные линии

В этих целях в электрощит монтируют заизолированную шину N, кроме того, устанавливают PE-шину, подключённую к кожуху шкафа. К последней подключают PEN-провод от линии электропередачи. В качестве шин используются отрезки медной ленты, сечение которой соответствует максимальной силе тока. Затем устанавливают перемычку между двумя шинами, а сам щит подключают к контуру заземления. Фазный провод монтируют на отдельную изолированную шину.

Подключение по схеме TT

Этот тип защиты не требует никакого разделения PEN-провода. Как и в предыдущем случае, фазный провод крепят к отдельной изолированной шине, а совмещённый с рабочей нейтралью PEN-проводник соединяют с другой изолированной от щита шиной. В дальнейшем его считают обычным нулевым проводом. Заземляющий контур подсоединяют к металлическому кожуху шкафа, поэтому он не связан с PEN-проводом.

Заземление, подключённое по схеме TT, предполагает изоляцию линий N и PE

Благодаря особенностям этого подключения появляются преимущества в сравнении со схемой TN-C-S:

при отгорании совмещённого с рабочей нейтралью PEN-проводника корпус любого потребителя не окажется под напряжением (потенциал будет равняться нулю);
отсутствие связи между нулём сети и защитным проводом делает невозможной ситуацию, когда на корпусе электрооборудования появляется напряжение перекоса фаз.

Скептики могут заявить, что описанные выше случаи вызовут срабатывание устройства защитного отключения (УЗО), которым сегодня оборудуют практически все защитные системы. Тем не менее, не стоит испытывать судьбу и надеяться на электронику — лучше обеспечить себя двойной защитой. Следует отметить, что вследствие необходимости в дополнительных реле напряжения и УЗО система TT обходится потребителям дороже, чем TN-C-S, поэтому при её выборе надо быть готовым к дополнительным тратам.

Видео: системы заземления TN-C-S и ТТ

Монтаж контура заземления своими руками

Работы по обустройству заземляющего контура выполняют поэтапно, начиная от проектирования и расчёта системы и заканчивая монтажом контура.

Выбираем рабочую схему

На первом этапе необходимо определиться со схемой, по которой будет построено заземление частного дома. Сегодня используются преимущественно системы двух типов:

Схема замкнутого контура заземления предполагает соединение всех заземлителей между собой

Линейный контур заземления состоит из электродов, которые соединяют последовательно

Помимо этого, стержни можно вбить любым произвольным образом — в форме овала или прямоугольника. Главное, чтобы при этом соблюдались требования относительно надёжности и сопротивления заземлителей.

Расчёт параметров заземляющего контура

Определение параметров заземления производят исходя из максимального сопротивления «земляного» контура, которое не должно превышать 4 Ом. Специалисты рекомендуют рассчитывать защитную систему на сопротивление искусственного заземлителя, равное 1 Ом.

В домашних условиях выполнить полноценное проектирование очень сложно, поскольку фундаментальный подход требует определения множества параметров — удельного сопротивления грунта с учётом его промерзания и обезвоживания, сопротивления растекания, изменения влажности почвы и т. д. В принципе, столь серьёзный подход требуется для промышленных энергоустановок. На частном подворье можно воспользоваться упрощённым методом.

Для определения параметров вертикального контура пользуются формулой P1=0,84×p/L, где P1 — сопротивление контура в Ом, p — удельное сопротивление почвы, Ом×м, а L — длина штыря, м.

Для случаев, предусматривающих использование нескольких вертикальных заземлителей, рассчитывают параметры отдельных стержней P=P1/0,9×m, где P — сопротивление единичного стержня в Ом, а m — число заземлителей в контуре.

В этих формулах «тёмной лошадкой» является лишь удельное сопротивление почвы. Зная его величину, по первой формуле несложно рассчитать сопротивление контура. Подставляя это значение во второе уравнение, получают необходимое число заземлителей при выбранной длине каждого электрода.

Если нет возможности определить удельное сопротивление почвы при помощи специального оборудования, то можно взять данные из таблицы для почвы любого типа.

Заземление на даче своими руками. Схема установки электродов

Дача сегодня — это уже не летняя постройка с удобствами во дворе, а фактически полноценное загородное жилье. Причем оснащенное мощной современной техникой — холодильником, стиральной машиной, микроволновой печью. Все эти механизмы облегчают домашнюю работу, но они же и являются объектами повышенной опасности. Во избежание пожаров и трагических случаев рекомендуется оборудовать заземление на даче своими руками. Схема контура не так сложна, и для монтажа необязательно приглашать специалистов.

Монтаж заземляющего контура на даче своими руками

Самая распространенная система заземления — это конструкция из трех металлических штырей (электродов). Стержни заглубляют в землю и сваривают между собой горизонтальной стальной полосой. Готовый контур заземления соединяют с силовым щитком при помощи стального прута, проведенного под землей.

Полезный совет! Заземляющий контур не рекомендуется монтировать в скальных и каменных грунтах — слишком велико удельное сопротивление породы.

Элементы системы заземления на дачном участке

Принцип действия системы заземления

Жилые дома обычно запитаны от однофазной электросети с переменным током 220 вольт. Работу бытовых механизмов и установок обеспечивает электрическая цепь, в которой имеется два проводника — фаза и нулевой провод.

Конструкция каждого электроприбора предусматривает наличие изоляции и предохранителей, которые защищают человека от поражения током. Представьте себе ситуацию, когда ненадежные контакты заискрили. Напряжение в этом случае попадет на корпус, например, стиральной машинки. Хозяйка, коснувшись мокрой рукой своей верной помощницы, получит сильный удар током.

Принцип действия системы заземления

Особенно опасно, когда рядом с неисправным агрегатом находятся металлические конструкции, имеющие т.н. естественное заземление. К ним относятся:

трубы и радиаторы отопления,
водопровод,
газовые трубы,
открытая арматура железобетонных плит.

Схема контура заземления: 1 — крепление (болт М6, М8); 2 — горизонтальный заземлитель (сталь 40х4); 3 — вертикальный заземлитель (а — труба 50х3, б — сталь круглая, в — уголок 50х50х5); 4 — заземляющий проводник; 5 — медный или алюминиевый провод заземления; 6 -сварной шов

Взявшись одновременно за батарею и за корпус машинки, человек замыкает электрическую цепь на себя. Ток уйдет в сторону нулевого потенциала (в землю), пройдя в том числе через тело. Природа электричества такова, что поток электронов, подобно потоку воды, движется по каналам с самым малым сопротивлением.

Чтобы обезопасить домочадцев от таких случайностей, монтируют контур заземления на даче своими руками. Схема ли прибора выйдет из строя, или изоляцию пробьет разрядом, беды не произойдет. Заранее созданная заземляющая линия отведет опасное напряжение в точку с минимальным сопротивлением, а именно — в грунт.

Устройство заземления своими руками

Недопустимые схемы заземления

Некоторые домашние умельцы пребывают в убеждении, что для отвода тока можно использовать водопроводные трубы и стояки отопления. Такое заземление на даче своими руками схемой безопасности не назовешь. Трубы бывают сильно окисленными, либо имеют плохой контакт с землей. Кроме того, в систему трубопровода часто включены пластиковые соединения, которые разомкнут электрическую цепь.

Многие современные электроприборы снабжены кабелем с трехжильной вилкой. К ним устанавливаются такие же розетки. Нулевой провод в кабеле обозначается синим цветом, заземляющий — желто-зеленым, фаза — любым, кроме названных.

Организация заземления на дачной кухне: 1 — электроплита, 2 — провод заземления

Желая сэкономить на устройстве заземления на даче своими руками, схему используют такую: в розетке делают перемычку между заземляющим и нулевым контактом. Однако подобный проект крайне непредсказуем. Если в каком-либо участке цепи случится перефазовка или плохой контакт рабочего нуля, на корпусе приборов возникнет опасное напряжение.

Некоторые домовладельцы, установив в сеть специальное защитное устройство (УЗО), считают проблему решенной. Но работа УЗО будет корректной только при наличии заземления. Тогда при утечке тока электрическая цепь сразу замкнется, и механизм сработает, отключив питание опасного участка.

Схематическое изображение устройства заземления в частном доме

Заземление на даче своими руками. Схема контуров

Сопротивление системы отвода тока должно быть меньше сопротивления тела человека. Для расчетов принята средняя величина — менее 4 Ом. В нормативах встречаются значения допустимого сопротивления в 0,5 Ом, 30 Ом, 60 Ом. Но здесь, где речь идет фактически о жизни и смерти, уж лучше меньше, чем больше.

Статья по теме:

Стабилизатор напряжения 220В для дачи: какой выбрать прибор для защиты техники. Параметры однофазных устройств. Особенности установки стабилизатора. Выбор оптимальной модели.

Сопротивление грунта

Заземляющий контур должен обеспечивать минимально возможное сопротивление и надежный контакт с землей. Однако грунт имеет разное удельное сопротивление. Это зависит от его состава:

песок — 1000 Ом*м;
чернозем — 200 Ом*м;
супесь — 150 Ом*м;
суглинок лессовидный — 100 Ом*м;
глина полутвердая — 50 Ом*м;
суглинок пластичный — 30 Ом*м;
торф или глина пластичная — 20 Ом*м.

Показатели удельного сопротивления различных слоев грунта

Мы видим, что слои с наименьшими значениями сопротивления находятся на значительной глубине. Проблема успешного заземления решается несколькими способами:

более глубокое погружение электродов в почву;
добавление дополнительных вертикальных элементов;
наращивание площади контакта стержней с грунтом (использование более широких штырей с большим сечением);
увеличение расстояния между электродами.

Установка розетки с заземляющими контактами

Основные схемы заземления в загородных домах

Заглубленный металлический контур вокруг строения. В основном это арматура, забитая в землю. Пруты соединены между собой приваренной металлической шиной.
Самая популярная система заземления на даче своими руками — схема трех или нескольких погруженных в грунт длинных электродов, связанных стальной полосой.
Заземление с одним стержнем, утопленным на значительную глубину (от 6 метров).
Фундаментный заземлитель. Это замкнутый контур, выполненный из сваренной металлической сетки. Его прокладывают под нижним гидроизоляционным слоем фундамента, либо по нижнему ряду арматуры. Такое заземление может быть смонтировано только при заливке фундамента.

Полезный совет! Металлические элементы, выступающие в роли электродов, нельзя окрашивать. Это ухудшает их проводимость.

Для обвязки заземляющего контура используется стальная полоса шириной 40-50 мм

Монтаж системы заземления своими руками

Для детального рассмотрения возьмем систему заземления на даче своими руками, схема № 2 — треугольник со штырями в вершинах.

Материал для электродов:

стальной уголок шириной минимум 4×4;
арматурный прут сечением 10-12 мм;
металлическая труба с сечением стенки 3,0-5,0 мм;
стальная полоса шириной 50 мм.

Полезный совет! Арматура должна быть гладкой. Рифленая поверхность не обеспечивает прочного контакта электрода с землей. При забивании создаются пустоты, снижающие качество заземления.

Контур заземления на дачном участке, сделанный своими руками

Длина штырей должна быть примерно 3 м. В качестве обвязки можно использовать металлическую полосу сечением 4×40 мм, или арматуру диаметром 14 мм. При соединении контура обязательно используется сварка.

Порядок работ

Сначала выбираем и расчищаем место на участке, где будет установлен контур. Оптимально, если расстояние от электродов до силового шкафа составит около 10 м. Далее работы ведутся таким образом:

копаем котлован как под ленточный фундамент, только в виде равнобедренного треугольника. Глубина траншеи 1 м, ширина — полметра. Расстояние от стержня до стержня должно быть примерно 1,2 м. От одного угла треугольника копаем канаву к силовому щитку;

Шаг 1: подготовка котлована в виде треугольника

в вершины треугольника забиваем электроды. При высокой плотности почвы придется бурить шурфы;

Полезный совет! Если штырь не удается погрузить в землю на всю длину, можно взять более короткие пруты (2-2, 5 м). Тогда их число должно быть увеличено.

Шаги 2 и 3: подготовка металлических уголков и вкапывание их по углам вырытого треугольника

вбитые стержни должны быть видны над поверхностью грунта, чтобы можно было соединить их шиной. Шурфы рекомендуется засыпать землей, смешанной с солью. Это намного снизит сопротивление электродов. Правда, коррозия металла пойдет быстрее;

Шаг 4: обвязка вкопанных уголков путем сваривания

привариваем обвязку к стержням, образуя треугольник. От одного электрода ведем полосу по траншее к распределительному шкафу. Проводник крепится к щитку посредством приваренного болта;

Шаг 5: монтаж соединительной полосы от электрода к распределительному щитку

проверяем сопротивление с помощью омметра. Если показатель меньше 4 Ом, можно засыпать траншею. Если больше, вбиваем еще несколько электродов и соединяем их с предыдущими. После этого риск поражения электрическим током от домашних приборов будет сведен к нулю.

Как сделать заземление в частном доме (видео)

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Заземление в доме своими руками: схема контура земли для сети 220В

Заземление является одним из важнейших элементов в области электротехники. В заземляющих проводниках нет напряжения, и в них не должно быть электрического тока, но все же важность их ещё более высока чем у фазных линий. В каждой квартире и частном доме пропускаются сотни метров заземляющих проводников. С какой целью это делают и что означает сама суть заземления? Каковы риски, связанные с отсутствием заземления и как электрическая сеть 220V может быть заземлена без привлечения опытных электриков (своими руками)? Эти и многие другие вопросы будут подробно рассмотрены в этой статье-инструкции.

Что означает заземление сети?

Представьте себе дом, в котором каждая розетка, каждая лампа, помимо фазных и нейтральных проводов, через которые подключают электрические компоненты сети, подключена к проводам заземления. Эти кабели обычно не влияют на работу устройств.

Соединение заземляющих (защитных) проводов обычно выполняется в домашнем коммутационном (распределительном) щитке, а оттуда через один кабель идёт напрямую к металлическому элементу, подключенному к земле.

Какова цель заземления в доме?

Заземление осуществляется по двум причинам:

защита — основная причина использования заземления в домашних сетях.
работа — для правильного функционирования электрических устройств (в домах всего несколько устройств требуют заземления для правильной работы, например, источники питания компьютера).

Нас в основном интересует безопасность, что порождает другой вопрос: как штырь из железа закопанный в земле защищает нас от чего-либо?

Предположим что земля (почва, грунт) имеет электрический потенциал на уровне 0V (это верно в 99,99% случаев). Поэтому, если закопать провод в землю, тогда не будет никакого электрического потенциала во всех заземленных проводах проложенных в доме и присоединённых к нему.

Далее через электрические разъемы подключаем эти провода к устройствам. Внутри этих устройств защитные (заземленные) проводники обычно соединены с корпусом (металлом) или с любым другим металлическим элементом, который при работе прибора легко доступен для человека и, следовательно, не должен ни в коем случае находиться под напряжением.

Поскольку подключили корпус к земле, потенциал которой равен 0V, корпус будет иметь такой же потенциал. Если корпус имеет нулевой потенциал и подходит к нему нулевой потенциал — ток не течет, то есть электрический удар не будет угрожать человеку.

Если корпус аппарата не подключен к заземляющему проводу и внутри по неизвестным причинам будет пробой — возникнет электрический потенциал, и так как он не связан каким-либо образом с землей (прямо или косвенно), ему не некуда «убежать». Поэтому риск очевиден: человек, у которого есть электрический потенциал на уровне 0 В, касаясь корпуса который имеет потенциал 220 В, фактически становится проводником тока с этим напряжением, со всеми вытекающими последствиями.

Итого, в результате соединение всех устройств с землей предотвращается долгосрочное поддержание электрического потенциала на корпусах (и других элементах), которые доступны человеку при нормальной работе устройства. В случае электрического пробоя в корпусе где последний заземлен, формирование короткого замыкания приведет к отключению автоматического выключателя (не говоря уже о дифференциальном выключателе тока, если таковые имеются) на домашнем распределительном щитке и отключит питание прежде чем кто-то коснется корпуса.

Символы и обозначения на схемах

В случае маркировки проводов сети можно встретить два основных признака массы:

PE — маркировка защитного проводника (желто-зеленый цвет)
PEN — обозначение нейтрального проводника, который одновременно действует как защитный проводник (синий)