Как сделать заземление в частном доме своими руками все размеры. Как сделать заземление дома

При проживании в многоквартирном доме проблем с заземлением нет - каждый этажный электрощит - готовый заземляющий контур. Но если вы живете в частном доме или на даче, приглашать платных специалистов совсем необязательно, ведь можно сделать устройство заземления в частном доме своими руками. 220 в - сильная подача тока, поэтому игнорировать заземление опасно для жизни.

Прежде чем взяться за самостоятельное изготовление заземляющего контура, нужно разобраться, зачем вообще нужно заземлять электроприборы . Это поможет ответственно отнестись как к выбору схемы и материалов заземляющего контура, так и к процессу его изготовления.

Защита от помех

Проблема помех касается в основном владельцев высококачественной звуковоспроизводящей/звукозаписывающей аппаратуры и ПК. Встроенные в такие приборы сетевые фильтры «собирают» импульсные помехи из питающей сети и отправляют их на шасси прибора, а в случае с ПК и на металлический кожух.

Фрагмент схемы блока питания ПК (фильтр обведен красным)

Если корпус прибора не соединен с землей (клемма PE на сетевой вилке), то все помехи остаются на кожухе и создают вокруг него электромагнитное поле, которое наводит помехи на сигнальные провода, микрофоны, наушники.

Каждый, кто сталкивался с такой проблемой, знает, что избавиться от подобных помех сложно. Никакое экранирование и суперкабели проблему не решают - наводка с корпуса проникает во внешние устройства даже по экранирующей оплетке соединительного провода. Но стоит соединить корпус того же ПК с батареей централизованного отопления или водопроводом, как фон в наушниках или колонках исчезает самым чудесным образом.

Если помеха при звуковоспроизведении представляет хоть и серьезное, но всего лишь неудобство, то напряжение, попавшее по той или иной причине на кожух устройства, может угрожать жизни. Хуже всего то, что неисправность оборудования при пробое изоляции на корпус нередко никак не проявляется - устройство работает и с виду абсолютно исправно. Но стоит человеку коснуться кожуха той же стиральной машины, как через его тело в землю (сырой пол, плитка, бетон) начинает течь ток, величина которого даже в 50−80 мА является смертельной:

Поражение человека электрическим током при прикосновении к неисправному оборудованию

Для устранения подобной ситуации достаточно соединить корпус прибора с землей, и даже неисправная стиральная или посудомоечная машина не будет представлять никакой угрозы человеку. При неполном пробое напряжение с кожуха будет просто стекать в землю по специальной шине, полный же пробой изоляции вызовет короткое замыкание и срабатывание защитного оборудования - предохранителя в приборе, автомата на лестничной площадке или в домовом щите.

Прикосновение к неисправному, но заземленному оборудованию абсолютно безопасно

Для быстрого и простого соединения с землей все приборы, требующие заземления, снабжаются специальной сетевой вилкой с заземляющими контактами или клеммой для подключения заземления.

Контакты, помеченные стрелками, являются заземляющими

Как сделать контур заземления

Из всего вышесказанного видно, что от надежности заземления зависит не только удобство и спокойствие, но и жизнь людей. Поэтому к изготовлению контура нужно подойти исключительно серьезно. Вы умеете держать в руках лопату и ножовку по металлу и уверены в своих силах? Тогда за дело! Но до выяснений, как правильно сделать заземление в частном доме, необходимо решить вопрос, из чего его смастерить и какую конструкцию выбрать.

Выбор конструкции

Основная задача, которую нужно решить при изготовлении заземления - хороший электрический контакт контура с землей. Казалось бы, самое простое решение - вкопать объемный металлический предмет.

Если в вашем распоряжении есть пара старых, но крепких бочек, задний мост от КАМАЗа или нечто подобное, то вариант вполне осуществим. Привариваете металлическую шину к предмету, сам предмет вкапываете, а шину выводите на поверхность. Но, простой с виду, этот способ имеет массу недостатков:

Гораздо более надежное и долговечное заземление можно получить при помощи длинных штырей, вбитых в землю на определенную глубину и электрически соединенных между собой. Ключевым фактором здесь являются количество штырей и их длина. По конструкции такие типы заземлений разделяются:

линейные;
объемные.

Линейное заземление состоит из ряда штырей, вбитых в землю и соединенных последовательно. Объемный тип подразумевает несколько штырей, вбитых по кругу и соединенных в кольцо.

Линейный (слева) и объемный типы заземляющих контуров

В принципе, и тот, и другой тип обеспечивает качественное заземление оборудования, небольшая разница состоит лишь в надежности. При обрыве одной из перемычек в линейном заземлении некоторое количество заземляющих штырей исключаются из работы, что ведет к увеличению сопротивления заземляющего контура.

Электрические характеристики объемной конструкции при этом практически не пострадают. Тем не менее при качественно выполненных перемычках вероятность подобной аварии невелика, поэтому при выборе типа заземления имеет смысл руководствоваться лишь целесообразностью и удобством изготовления той или иной конструкции в зависимости от конкретных условий.

Варианты материалов

Не стоить экономить на материалах - ведь от их правильного выбора зависит ваша безопасность. В качестве штырей идеально подойдет уголок от 40х40 и выше . Он достаточно прочен, что важно при забивании, и имеет большую площадь поверхности, обеспечивающую минимальное переходное сопротивление. Если уголка в вашем распоряжении нет, то подойдет толстостенная водопроводная труба или штырь диаметром не менее 15-20 мм.

Бытует мнение, что в качестве заземляющих штырей нельзя применять арматуру - она якобы быстро ржавеет. Заявление это абсолютно беспочвенно - коррозийная стойкость арматуры ничуть не хуже стойкости того же уголка или трубы, а вбить арматуру намного проще, чем, скажем, мягкий прут. Так что если в вашем распоряжении есть арматура диаметром 16 мм и выше, то можете смело ее использовать. Длина штырей при этом должна быть не менее 2 м, а их количество зависит от выбранного вами типа заземления, но не менее трех штук.

В качестве перемычек идеально подходит железная полоса (шина) шириной от 15 и толщиной от 5 мм. Такое сечение выбрано исключительно из соображений долговечности, поскольку ток аварийного короткого замыкания выдержит даже восьмимиллиметровая катанка. Просто она быстрее сгниет и варить ее сложнее. Пойдет для перемычек и обычный уголок или арматура соответствующего сечения, но обойдется это, естественно, дороже. В любом случае все материалы не должны иметь диэлектрического покрытия - краски, мастики и пр.

Процесс изготовления

Если вы подобрали нужные материалы, в вашем распоряжении есть лопата, сварочный аппарат, кувалда и ножовка по металлу, то можно начинать работу. Весь процесс изготовления контура можно свести к следующим основным операциям:

Разметка.
Копка траншеи.
Вбивание заземляющих штырей.
Соединение штырей между собой перемычками и вывод заземляющей шины на поверхность.
Засыпка траншеи.
Проверка качества заземления.

Независимо от выбранной вами конструкции контура, необходимо использовать минимум 3 штыря, расположенных друг от друга на расстоянии не менее 1.5−2 м. Если ваш приусадебный участок - сплошной газон, то удобнее всего использовать линейную схему, вкопав контур вдоль стены здания или садовой дорожки.

Разметив место под штыри, можно переходить к рытью неглубокой (20−30 см) траншеи, соединяющей места разметки. Рыть глубже смысла нет - уложенная в траншею шина будет исполнять роль перемычек, а не заземления. Ржавеет же она вопреки мнению «специалистов» абсолютно одинаково на любой глубине. Основная задача траншеи - спрятать шину, чтобы люди об нее не спотыкались.

Поскольку возле дома много свободного места, была выбрана схема «треугольник»

Теперь самая ответственная и сложная операция - вбивание заземляющих штырей. Для этого их концы нужно срезать под углом примерно 30 градусов. Вбивать можно обычной кувалдой, но некоторые используют для этих целей обычный перфоратор.

Заземляющие штыри можно вбить кувалдой или перфоратором

Штыри забиваются на всю длину, на поверхности остаются лишь концы длиной 10−20 см. К ним будут привариваться перемычки. После того как все штыри забиты, их нужно соединить между собой шиной. Для этого лучше воспользоваться сваркой - она намного долговечнее и надежнее болтового соединения.

Сварное соединение (слева) менее эстетично, но намного надежнее болтового

Сразу же к почти готовой конструкции приварите отводную шину - к ней будет подключаться домовой контур.

Отводящая шина и вариант подключения к ней домового контура

Осталось закрасить места сварки любой краской или мастикой, дождаться ее высыхания и засыпать траншею. Если есть возможность, то желательно это сделать песком для лучшего дренажа - и шина прослужит дольше, и земля вокруг штырей будет более влажная. Если песок неприемлем по техническим или эстетическим соображениям, то можно воспользоваться землей - ничего страшного. Засыпайте, сажайте травку. Вопрос. как в частном доме сделать заземление вы решили, но контур необходимо проверить.

Теперь нужно удостовериться, что контур надежно соединен с землей электрически и может выполнять функции аварийного заземления. Для проверки можно вызвать энергетиков со специальным оборудованием за отдельную плату, но вполне реально провести качественные испытания и собственными силами .

Для этого вам понадобится любой мощный электроприбор мощностью около 1 кВт. Подойдет электроплитка, утюг, обогреватель и т. п. Еще нужны указатель напряжения (отвертка-индикатор), кусок провода и вольтметр переменного тока.

При помощи указателя находите в розетке фазу и измеряете напряжение между ней и вашим заземлением. Показания прибора записываете. Теперь подключаете прибор между фазой и контуром. Он должен заработать вполне нормально. Повторяете измерение и сравниваете с показаниями, полученным без нагрузки. Если напряжение под нагрузкой упало не более чем на 10−15 В, то заземляющий контур можно считать рабочим.

Схема проверки заземления (в качестве нагрузки условно изображена лампочка)

Если падение напряжения больше, повторите операцию измерения, но теперь вместо контура используйте штатный ноль в розетке. Тоже сильно падает - ваша электропроводка не справляется даже с относительно небольшой нагрузкой и дело не в заземлении. Если большого падения нет, то придется добавить к вашему контуру еще несколько заземляющих штырей и повторить испытания.

О важности заземления электроприборов и всей сети, как об основополагающем принципе электротехнической защиты от поражения электрическим током говорилось много, нет нужды повторяться.

Но стоит заметить, что в отношении отдельно стоящего частного дома есть ещё один весомый довод о необходимости заземления – это молниезащита здания, внутренних металлических конструкций, электросети и оборудования. От правильности расчёта, от скрупулезного и качественного выполнения всех работ зависит электротехническая и пожарная безопасность в доме.

Приступая к действию

Поскольку заземление – это процесс, включающий в себя теоретические расчётные вычисления и практическое воплощение комплекса задуманных и изготовленных конструкций, то необходимо вначале составить подробный план действий.

В первом пункте нужно определить, по какой системе будет выполнено заземление в частном доме своими руками. Исходя из возможного типа подведённых к фасаду здания линий электропередач, таких систем, доступных для самостоятельного воплощения может быть две: TN-С-S и TT.

Система заземления ТТ

Система заземления TN-C-S

Подвод линии, как правило, воздушный, очень часто неизолированными проводниками, что свидетельствует о ненадёжности электроснабжения, заключающейся в большой вероятности обрыва ноля.

Ввод в дом незапланированным алюминиевым проводом

Иногда встречаются воздушные линии (ВЛ) выполненные самонесущим изолированным проводом (говорят СИП кабель), даже если он пятипроводный, то очень мала вероятность того, что в нём присутствует провод защитного заземления PE, чаще всего пятый проводник используется для уличного освещения.

Ввод в дом с помощью провода СИП 2х16

Это значит, что ввод в дом выполнен по старой системе TN-С, и необходимо будет выполнить разделение совмещённого PEN провода на защитный PE, и рабочий ноль N. В черте города можно встретить подземный ввод, где заземление будет выполнено по TN-С-S или даже TN-S, то в этом случае достаточно сделать трёхпроводную электропроводку в доме.

Выбор будущей системы заземления

Допустим, ввод ВЛ, провода неизолированный. В ПУЭ говорится, что если нельзя обеспечить электротехническую безопасность обычными методами, то допускается применение системы TT, в которой контур заземления не связан с сетевым проводом PEN, соответственно безопасность заземлённого оборудования не будет зависеть от возможного обрыва ноля.

Повторное заземление ЛЭП

Поэтому, отвечая самому себе на вопрос: какую систему выбрать – нужно внимательно изучить систему электроснабжения, осматривая воздушные линии, пройтись от дома до самого трансформатора. Не нужно быть знатным электриком, чтобы оценить качество монтажа и обслуживания – порой в сельской местности линии электропередач находятся в крайне плачевном и убогом состоянии.

Полоса повторного заземления

Также нужно осмотреть, как близко от проводов растут деревья, не пересекаются ли ветки – во время сильного ветра как раз обломки древесины или упавшего целиком деревянного ствола становятся причиной аварий на линиях.

Данный осмотр необходим для того, чтобы определиться: TN-C-S заземление выбрать, или TT. Если линии в удовлетворительном состоянии, за ними ухаживают, столбы бетонные и на них выполнено повторное заземление нуля, ВЛ выполнены СИП, то надёжней будет TN-С-S.

Новая ЛЭП выполненная проводом СИП.

Но, если, как говорится, электросеть «на ладан дышит», то уповать на защитные свойства совмещённого приходящего провода PEN не стоит, если в любой момент фаза может замкнуть на ноль, который тут же где-то у трансформатора отгорит, и по металлических заземлённых поверхностях дома будет «гулять» смертельное фазное напряжение. Если линии ненадёжны, то необходимо будет планировать заземление по TT системе.

Провод заземляющего устройства

В независимости от выбранной системы заземления, расчет и выполнение заземлителя будет одинаковым, хотя в отношении TT необходимо будет проявить особую аккуратность, ведь будущее заземляющее устройство будет являться последним и единственным рубежом электротехнической защиты, без подстраховки с помощью совмещённого PEN провода.

Интуитивно понятно, что провода заземляющего устройства (ЗУ) должны безопасно отвести кратковременный ток короткого замыкания и продолжительный ток, близкий к номинальному значению срабатывания защитного входного автомата. 6мм² — минимально допустимое значение поперечного сечения медного провода, соединяющего ЗУ и шину PE, которую ещё называют ГЗШ – главной заземляющей шиной.

Точка соединения контура заземления с проводником минимального сечения 6 мм2

Если суммарные возможные входные токи больше, чем сможет выдержать провод с данным сечением, то его необходимо будет пересчитать согласно данным из таблицы.

Но провода ЗУ – как раз такой случай, что чем толще – тем лучше характеристики сопротивления и механическая надёжность. Использовать алюминиевые провода для соединения заземлителя и ГЗШ нежелательно, так как не допускается его прокладывать в земле без защитной изоляции, к тому же на клеммах будет происходить коррозия из-за гальванических процессов.

Расчёт заземлителя

Есть два типа заземлителей:

Не допускается использовать для заземления различные металлические конструкции заборов, оград, поручней, игровых площадок. Если использовать естественные заземлители нет возможности, то необходимо будет рассчитать количество искусственных заземлителей, выбрать способ их соединения, запастись металлопрокатом и электросваркой, чтобы заземление дома своими руками было выполнено максимально надёжно.

Монтаж искусственного заземлителя из уголков стали и крепление проводником от ЗУ к шине PE

В таблице указаны минимально допустимые размеры металлопроката, используемого для выполнения заземлителей.

Чтобы растекание токов от заземлителей было максимально эффективным, грунт должен быть влажным, поэтому в сухую погоду данный грунт необходимо поливать, лучше раствором поваренной соли.

Наглядный пример контура заземления частного дома

Установка заземлителей

Если сеть однофазная, и будет использоваться система TN-С-S, где основную функцию заземления будет выполнять приходящий по воздушной линии PEN провод, то можно ограничиться одним простейшим контуром, состоящим из нескольких штырей.

Чтобы установить такой заземлитель, нужно прокопать траншеи ниже глубины промерзания грунта, вбить штыри в землю и надёжно проварить соединения прутков и полос.

Такой контур заземления подходит для небольшого частного дома

Ввод заземляющего контура в дом лучше сделать в виде полосы, и там уже соединить с медным проводом при помощи болтового соединения.

Можно сделать линейный контур заземления, но его надёжность будет ниже из-за соединения штырей шлейфом.
Более надёжным будет контур с двумя и больше группами заземлителей.

Если ввод трёхфазный, или будет использоваться заземление системы TT, то необходим более надёжный контур, его схема выглядит как замкнутый вокруг дома горизонтальный заземлитель с группами вертикально вбитых штырей.

Контур заземления по периметру здания

Соединение с ГЗШ делается при помощи нескольких полос, приваренных в разных местах по всему контуру.

Проверка качества заземления

Далее необходимо будет проверить металлосвязь и сопротивление выполненного контура. Так как сопротивление грунта зависит от приложенного напряжения (имеет нелинейную характеристику) то данные измерения нельзя провести при помощи обычного мультиметра.

Для проверки необходимо будет пригласить специалиста электротехнической лаборатории с соответствующим оборудованием.

Самые жёсткие требования предъявляются к заземлению нейтрали трансформатора, сопротивление ЗУ которого должно быть не более 2, 4, 8 Ом соответственно напряжениям измерения 660, 380, 220В трёхфазного тока, или 380, 220, 127В однофазного. Максимально допустимые значения сопротивлений заземлителей 15, 30, 60 Ом при соответствующих вышеприведённых измерительных напряжениях.

Естественно, что чем меньше сопротивление, тем лучше. Для PEN провода ВЛ ПУЭ требует сопротивление 5, 10, 20 Ом – на эти значения (10 Ом для однофазной сети) можно ориентироваться, измеряя сопротивление заземления на ГЗШ.

Разделение PEN проводника на рабочий ноль и провод заземления

Как известно, PEN проводник в системе TN-С является одновременно нулевым рабочим и защитным заземляющим проводом. Его разделение на PE (жёлто зелёный провод, подключается к заземляющему контакту розеток) и N (подключить к силовым клеммам розетки) производят в точке повторного заземления на вводном распределительном устройстве, или по-простому: в электрощите.

Таким образом, происходит процесс зануления шины PE, и повторного заземления PEN провода.

Выдержки из ПУЭ 1.7

Разделение должно выполняться до узлов коммутации (защитного автомата, счётчика), и является возможным, если выполнены условия по сечению вводных проводов (10мм² медь, 16мм² алюминий).

Правильно сделанное разделение PEN должно выглядеть так

Разумеется, если идет речь о том, как сделать заземление на даче, то данная иллюстрация мало подходит, так как такой большой электрощит в дачном домике не требуется. Но зато наглядно видно, как должно осуществляться разделение PEN провода:

Шины PE и N должны быть раздельными;
N шина должна находиться на изоляторе;
Между данными шинами устанавливается перемычка;
Подключение вводного PEN проводника и провода от ЗУ осуществляется на ГЗШ;
Все провода должны подключаться на отдельные болтовые соединения;
Заземляющие проводники должны неразрывно следовать к потребителям (к розеткам или корпусам электроприборов), подключение шлейфом не допускается.

Перемычка устанавливается, чтобы было удобно проводить различные измерения.

Итоги

Таким способом можно перейти от устаревшей TN-С системы заземления и оборудовать весь дом трёхпроводной или пятипроводной (трехфазная сеть) электропроводкой по системе TN-С-S, подключить трёхконтактные розетки, надёжно защитив домашнее электрооборудование от влияния помех и грозовых перенапряжений (понадобятся грозозащитные модули), а себя и всех обитателей дома от электрического поражения.

Нужно помнить, что поскольку эффективность заземления зависит от погоды и времени года, то для электропроводки системы TT обязательным является применение УЗО, так как значения тока утечки через заземление может быть недостаточно, чтобы сработал защитный автомат.

ПУЭ 1.7

Конечно, сделать заземление в квартире своими руками подобным способом разделения PEN провода будет нереально, так как доступ к ВРУ многоквартирного дома должны иметь только соответствующие службы.

Заземление по системе TT является более реальным, но необходимо будет потратиться на длинный провод к заземляющему контуру, и как-то договориться о проведении земляных работ.

Возможно, будет проще всем жильцам дома договориться, собрать деньги и заплатить специалистам, чтобы они перевели энергоснабжение дома на TN-С-S систему заземления.

Современные электроприборы становятся все мощней, и, соответственно, возрастают и риски поражения ими. Устройство заземления гарантирует не только безопасность людей, но и сохранность оборудования.

Принцип действия заземляющего устройства

Электрический ток, подобно жидкости, течет от места наибольшего сопротивления (фаза L «+») к наименьшему (N нуль «–»). В случае повреждения изоляции электроды устремляются к любому из ближайших проводников электрического тока, обладающему наименьшим сопротивлением. Чаще всего ими становятся металлические детали корпуса, прикосновение к которым становится крайне опасным.

Прикосновение к неисправным электроприборам опасно!

Даже при наличии установленных автоматов в щитке ПЭУ вероятность поражения током сохраняется: ведь они рассчитаны на определенную величину силы тока. При заземлении же любой, даже небольшой заряд, попавший на корпус, мгновенно стекает в землю.

В роли отводящих проводников тока (PE) выступает заземляющий контур : несколько металлических стержней, выполняющих роль электродов. закопанных в землю на определенную глубину и соединенных в единую цепь. При этом сопротивление заземляющего контура подбирается таким образом, чтобы оно было меньше электрического сопротивления тела человека (меньше 4 Ом).

Заземление строения

Расчет контура заземления

Точно рассчитать размеры контура и глубину его погружения в землю достаточно сложно. Для этого необходимо знать:
способность грунта препятствовать свободному прохождению тока (его электрическое сопротивление);
сопротивление металла, из которого изготовлены заземлители;
их количество и точную глубину их закладки в землю.

Во избежание сложных расчетов, которые под силу только специалисту, можно вначале изготовить контур заземления по усредненным размерам, а затем с помощью омметра измерить величину его сопротивления. В случае, если она выше 4 Ом, длину контура следует увеличить за счет наращивания количества металлических стержней, углубленных в землю.

Контур заземления

Совет. Так как омметр – достаточно дорогой прибор, для измерения сопротивления можно пригласить специалиста из электросети или подобной организации. В том случае, если глубина промерзания грунта известна точно (эти данные можно уточнить в геологии), измерение сопротивления цепи можно не производить или подстраховаться и увеличить длину контура.

Монтаж контура заземления

В качестве заземлителей для изготовления контура можно выбрать любой металл с сечением от 1,5 см2. Чаще всего используют уголок 50×50, один конец которого для лучшего вхождения в землю срезается наискось болгаркой.
1. Форма контура может быть любой, при этом минимальное количество стержней, заглубленных в землю – три. Именно поэтому наиболее распространенным является контур в виде треугольника , стороны которого равны 1,2-1,5 м и более.

Контур заземления

2. Для обустройства контура в земле на расстоянии 3-10 м от здания ближе к распределительному шкафу выкапывается треугольная траншея с равными сторонами глубиной от 0,7 и шириной 0,5 м. Дополнительно прокладывается и траншея, ведущая к силовому шкафу.

Подготовка траншеи

3. По углам контура вбиваются вертикальные заземлители, которые будут выполнять роль электродов. Стержни забиваются на глубину промерзания грунта (но не менее 1,5 и не более 3 м) так, чтобы их верхняя часть выступала над землей на 20-25 см. Для лучшего вхождения в землю их концы заостряются . При этом существует правило: чем больше влаги содержится в грунте, тем меньшим может быть шаг электродов и меньшей глубина их погружения.

Забивание металлических стержней

4. Значение имеет и его сопротивление силе тока . Так, если сопротивление глины и чернозема составляет 25, торфа – 20, то песка – аж 500 Ом*м и выше. Очень высоким является и сопротивление каменистой почвы. В скалистой местности глубина погружения штырей перестает иметь решающее значение (ведь добраться до влажной земли, имеющей минимальное сопротивление, нереально). В таких случаях следует монтировать контуры заземления с большей площадью рамки, расположенной горизонтально или в форме расходящихся лучей.

Удельное сопротивление грунта

5. Если плотность грунта слишком высока, и забить стержни в него сложно, можно предварительно пробурить отверстия в земле .

6. Для соединения цепи к их концам по всему периметру треугольника привариваются полосы из стали 40*4 мм или гладкой арматуры 14 мм. Место сварки для уменьшения коррозии следует обработать битумом или иным антикоррозийным составом .

Сваривание цепи контура

Важно! Использовать рифленую арматуру для связывания контура не рекомендуется. В противном случае пустоты могут нарушить контакт с грунтом.

7. К проводу заземления такая цепь приваривается с помощью болта 10 мм . Использование скрутки для соединения недопустимо.

Скрутка для соединения цепи не допустима

После проверки данных сопротивления контура с помощью омметра траншея засыпается грунтом.

Естественно, вся внутренняя проводка в доме монтируется по трехпроводной схеме , где третьими является провода заземления. Они выводятся на электрощит, а затем подсоединяется к общему контуру заземления. В качестве дополнительной защиты система оборудуется УЗО или дифавтоматами .

Трехпроводная схема

Устройство молниезащиты

Напряжение грозовых разрядов, возникающих между наэлектризованными облаками, может достигать миллиардов вольт. Природным молниеприемником являются деревья, глубоко уходящими корнями в землю (ведь сырая земля обладает минимальным сопротивлением). Иногда молния может ударить и по самым высоким частям зданий. Именно поэтому молниезащиту устанавливают чаще всего именно на крыше.

Молниеприемник представляет из себя проводник из металла 1,5 м диаметром от 12 мм, установленной на самом высоком месте строения. На слишком больших зданиях их может быть несколько. Чем выше они расположены, тем больше защищаемая ими территория. При этом их максимальная высота может составлять 15 м (при большей высоте их эффективность снижается).

Устройство молниеприемника

Важно! Металл, покрытий лаком или краской, не может служить в качестве молниеприемника.

Если трубка металлоприемника полая, она обязательно заваривается. В качестве заземлителя выбирается алюминиевый или медный провод, который крепится к такому приемнику муфтами или клеммами. Другой его конец уходит к заземлителю, устроенному по такому же принципу, что и контур, предназначенный для заземления строений, описанный выше.

Важно! Для усиления защиты заземление молниеотвода обязательно соединяется с помощью стальной полосы, проходящей под землей, с контуром заземления здания.

Проведённое заземление в частном доме своими руками поможет не только избежать опасности, но и сэкономит ваш бюджет. Ведь электрический ток может нанести непоправимый ущерб здоровью, жизни человека. При аварийной ситуации даже прикосновение к обычной стиральной машине или микроволновой печи может привести к трагическим последствиям. Если происходит обрыв нулевой фазы, то корпус электрической техники становится опасным, при этом контур заземления выступает как фаза, через которую электрический ток уходит в землю.

Монтаж заземления является необходимой мерой для любого здания, будь то частное строение, многоквартирное или дача. Во избежание возникновения короткого замыкания, а также для безопасной эксплуатации любых электроприборов заземление просто необходимо. Как сделать заземление? Напряжение 220 вольт и 380 вольт требуют разного подхода и выполнения различных действий, по сути это две разных сети. При напряжении 220 V возможно проведение стандартного зануления без обустройства контура, но для второго варианта (380 V) заземляющий контур обязателен.

В любом случае, если вы устанавливаете новую проводку или пытаетесь реанимировать старую, монтаж заземления должен быть произведён.

Установка контура, фото:

Контур заземления — требования к проводникам

Разберёмся, что такое контур заземления: по сути это заглубленные вертикальные заземлители, соединённые между собой горизонтальными. К данной конструкции прилагается заземляющий проводник, основная функция которого соединение контура и панели электрощита. Согласно правилам устройства электроустановок (издание №7) для вертикальных проводников рекомендуется использовать стальной угол (50×50×5 мм – подходит идеально), для горизонтальных – металлическую полосу (с прямоугольным сечением, размером 40×4 мм). Заземляющий проводник должен быть изготовлен из круглого стального прута с сечением 8 или 10 мм². Точные параметры заземляющих элементов более подробно описаны правилами по устройству электроустановок (ПУЭ) — раздел 1.7

При описании металлических элементов напрашивается мысль об использовании арматуры – этого делать категорически нельзя! Арматурные пруты имеют поверхностный калёный слой – этот фактор нарушает равномерное прохождение электрического тока по сечению. Также данный материал подвержен окислительным, коррозионным процессам.

Материалы для горизонтальных и вертикальных элементов, фото:

Как сделать заземление – монтаж контура

Сначала делаем контур: для этого рядом с домом (не превышая расстояние 1 м от фундамента) на земле размечаем равнобедренный треугольник. Затем по границам получившего треугольника роем траншею, глубины 1 м будет достаточно. Ширина траншеи должна быть такой, чтобы вам было удобно проводить сварочные работы (0,5-0,8 м). Изначально по периметру треугольника кладутся горизонтальные заземлители, после чего по углам вбиваются вертикальные – их следует заглубить на значительную глубину – 2 или 3 метра. Это несложно сделать при помощи кувалды, для удобства процесса сам угол лучше заострить на конце.

Теперь устанавливаем контур заземления. Требования таковы: края вертикальных заземлителей должны выступать на 25 см из места заглубления. Чтобы замкнуть контур, привариваем горизонтальные заземлители к вертикальным. Соединение деталей должно производиться исключительно при помощи сварочного аппарата и никак иначе. После этого подсоединяем контур к электрическому щиту: берем стальную проволоку (сечение 10 мм), привариваем её к контуру, укладываем в траншею по направлению к щиту, на конец проволоки привариваем болт М6 (либо М8) – он необходим для закрепления провода. Если у вас нет стального провода, то, как заземляющий элемент, может использоваться стальная полоса (такая же, какая использовалась для изготовления горизонтальных заземлителей).

Контур заземления, фото:

Согласно практическому опыту, стальная полоса больше подходит для заземления, чем проволока, однако её довольно сложно изгибать в требуемых местах траншеи. Не поленитесь обработать сварочные места специальными антикоррозийными средствами, главное – ни за что не используйте вместо этого средства обычную краску! Металлические детали должны предельно плотно контактировать с землёй, а слой краски препятствует контакту, создаёт сопротивление. После всех проведённых манипуляций засыпьте траншеи землёй, на этом процесс обустройства контура можно считать завершённым. Все вышеописанные действия также применяются при установке молниезащиты – процесс одинаков.

Сварка деталей контура, фото:

Отдельно стоит упомянуть об уже готовых сборных комплектах заземления (например, ZANDZ, КЗЦ-5, КЗМ-3, КЗМ-10, КЗМ-20), которые продаются в отделах электрооборудования. Такой комплект заземления уже имеет все необходимые детали для обустройства системы: омеднённые штыри, направляющую головку, наконечник, зажимы, латунные муфты для соединения, а также специальное антикоррозийное средство. Это довольно удобное решение, так как при покупке данного комплекта вы получите все необходимые элементы для проведения качественного заземления.

Подключение электрощита — заключительный этап проведения заземления

Данный процесс должен проводить квалифицированный специалист или, по крайней мере, человек, ранее неоднократно имевший дело с подобной работой. Новичкам, знакомым с монтажом заземления понаслышке или «прошерстстившим» Интернет об этапах процесса — пусть даже досконально изучив теоретическую часть — выполнять эти действия нельзя. К этому делу нужно отнестись крайне серьёзно, потому что любой неправильный шаг несёт угрозу вашей жизни, здоровью.

Возле того места, где контур выходит из траншеи, на стену дома необходимо установить распределительную коробку. Внутри этой коробки производится монтаж шины с двумя креплениями для болтов. Полоса заземлительного контура подключается к одному креплению, к другому нужно подсоединить медный кабель, его сечение должно быть больше 10 мм². Важно, чтобы сечение этого кабеля не было меньше, чем сечение вводного провода. Вместо крепления болтами вы можете использовать сварочный аппарат для соединения этих деталей. После этого медный кабель нужно проложить к электрическому щиту распределения, затем подключить его к шине заземления. От этой шины будут отходить все заземляющие провода. Главным условием этого процесса является требование целостности заземляющего кабеля на всех этапах прокладки – он должен быть цельным, не иметь разрывов. Проверка заземления, измерение его сопротивления осуществляется на последнем этапе всего процесса.

Направление полосы к дому, фото:

В частных домах могут наличествовать разнофазные электросети, поэтому заземление 220V и 380V должно быть разделено. Однако следует учитывать, что они могут быть направлены на один контур. Иногда на соответствующих форумах можно увидеть комментарии по поводу того, что для сети 220V не обязательно обустраивать заземлительный контур, можно лишь произвести зануление. На деле так оно и есть, но всё же наличие контура отнюдь не будет лишним для электроснабжения 220V.

Если же вы сами проводите заземление 380 в, то наличие контура является обязательным условием. Электропередача 380V очень требовательна к качеству заземлительного контура.

Как проверить заземление

Проверку проводятпосле проведения всех монтажных работ. Для этого существуют специальные приборы (например, Extex GRT300, TH200, EP183M), процесс проверки заземления у них одинаков. Предварительно следует заглубить два штыря (глубина должна быть не меньше 50 см), зачистить на шине участок. Затем, согласно прилагающейся к прибору инструкции, провода соответствующего цвета нужно подсоединить к шине заземления и к штырям. Измерения проводятся так, как указывает инструкция прибора. Согласно ПУЭ показатель сопротивления для электросети 220V не должен превышать четырёх Ом. Перед заглублением штырей убедитесь, что на этом месте не проходят никакие подземные коммуникации.

Фазу в розетке можно проверить с помощью специального тестера, она должна быть лишь в одном из отверстий розетки. При проверке заземляющего контакта лампочка-индикатор тестера не должна гореть, если она горит, значит нужно проверить правильность подключения или выявить возможные повреждения. При вскрытии розетки (естественно, при этом электричество должно быть отключено) вы должны обнаружить подсоединённые три проводка, если их два, а между клеммами (ноль-заземление) наличествует перемычка – это показатель того, что произведено зануление, но не заземление. Если всё сделано правильно, все три провода находятся на своём месте, то розетка закрывается, включается электричество, с помощью мультиметра проверяется напряжение фаза-ноль, фаза-земля, ноль-земля. Если при фазе-ноль нет напряжения, то это может указывать на обрыв нулевого провода, если отсутствует напряжение при фаза-земля, то это означает, что заземления нет. Если при соотношении фаза-ноль и фаза-земля наличествует напряжение, но при ноль-земля его нет, то, по всей видимости, это указывает на зануление.

Если у вас под рукой нет соответствующих измерительных приборов, но заземление проверить нужно, можно воспользоваться старым проверенным способом – лампочка с патроном и двумя проводами. Концы проводков нужно зачистить и вставить в розетку, при этом лампочка должна гореть. Далее следует извлечь один из проводков и дотронуться им до усика заземления, если при этих действиях лампочка не загорается, то таким же самым образом произведите проверку другого проводка. Если срабатывает устройство защитного отключения (УЗО), то это показатель наличия заземления. Если защита отсутствует, но имеется подключение земля-фаза, лампочка также будет гореть, но её свечение будет гораздо ярче, нежели при подключённой фазе-ноль.

Защитное заземление своими руками сделанное оградит вас от возможного электрошока, а вашу бытовую технику от поломки. Сегодня мы уже не мыслим свою жизнь без разнообразных электрических приборов, облегчающих нам быт. Электричество оказывает нам огромную помощь, но оно же несёт смертельную опасность, если не знать, как с ним правильно обращаться. Организация грамотного заземления – самый важный этап при монтаже проводки любого жилища. Как сделать заземление в частном доме должным образом, знают квалифицированные электрики, но если вы берётесь за это дело собственноручно, будет лучше, если рядом с вами будет находиться опытный человек.

Правильно обустроенная система заземления частного дома – это гарантия безопасности как самого строения и всего, что в нем находится, так и его жильцов. Создание контура заземления – вполне простая работа. Справиться с ее выполнением можно самостоятельно.

Существует защитное и рабочее заземление. Главное предназначение защитного заземления – обеспечение надежной защиты жильцов от поражения электротоком, а электрической техники – от поломки при разного рода сбоях в сети. Если система включает в себя молниеотвод, наличие которого крайне желательно в частных домовладениях, заземление будет защищать и от поражения молнией.

Рабочее же заземление отвечает преимущественно за защиту электроприборов от поломки при разного рода чрезвычайных ситуациях. В частном строительстве оно активируется исключительно при возникновении сбоев.

Для большинства предметов домашней бытовой техники и электроники достаточно обыкновенного заземления посредством современной евророзетки. Однако кое-что рекомендуется заземлять «наглухо», а именно:

стиральную машинку. Такая техника имеет серьезную электрическую емкость. В условиях повышенной влажности машинка может относительно безопасно, но все равно неприятно «щипаться»;
микроволновку. Главным рабочим органом микроволновых печей являются высокомощные магнетроны. Если в розетке произойдет сбой, микроволновка начнет «сифонить» на крайне неблагоприятном для человека уровне. Задние панели многих СВЧ печек оснащаются специальной клеммой для отдельного заземлителя;
электрические духовки, индукционные плиты (современные встраиваемые варочные поверхности). Особенности конструкции этих изделий таковы, что вероятность пробоя остается на довольно высоком уровне, поэтому отдельное заземление лишним определенно не будет;
персональный компьютер. Попытки производителей сделать компьютерные блоки питания максимально компактными привели к тому, что уровень нормальной рабочей утечки упомянутых агрегатов находится на уровне стильной машины, а то и выше. Подобные воздействия крайне негативно отражаются на производительнос ти и состоянии элементов компьютера. Подключить глухое заземление можно к любому крепежному винту на задней части системного блока.

Из чего состоит система заземления?

Система заземления состоит из ряда важных элементов. Первый из них – заземлитель . Обычно их несколько. Представляют собой металлические проводники, вбитые или врытые в грунт.

Оптимальная длина заземлителя – 200-300 см. Конкретные рекомендации по количеству и длине заземлителей уточняются в отдельном порядке в представительств е местной энергослужбы.

Вторым важным элементом системы заземления дома является металлосвязь. Этот агрегат представляет собой металлическую конструкцию, обеспечивающую соединение верхних концов заземлителей.

Металлосвязь заводится в дом как шина заземления. В частном доме может одновременно присутстовать несколько вводов заземляющих шин, однако одна из них должна в обязательно порядке заземлять вводно-распредел ительный щиток.

В комплексе металлосвязь и заземлители складываются в контур заземления.

Электроустановки соединяются с заземляющей шиной посредством заземляющих проводников. Существуют проводники гибкого и жесткого типа.

В случае использования гибких проводников важно, чтобы их сечение составляло не меньше 4 мм2.

Заземляющий проводник можно переносить на заземляющую шину. К этой шине проводники подсоединяются через контактные площадки. Они выглядят как блестящие места покрытые смазкой с предварительно подготовленными отверстиями для болтов.

Благодаря смазке будет предотвращаться окисление и развитие электрокоррозии. Контактные площадки могут иметь различные обозначения, обычно это черные косые полосы. Запрещается выполнять сплошное окрашивание заземляющих шин.

Измерение электросопротивле ния металлосвязи выполняется от клеммы заземления электрической установки до той части контура, которая отдалена от нее больше всего. На любой части металлосвязи уровень сопротивления должен составлять не более 0,1 Ом.

Неправильное заземление

В соответствии с требованиями соответствующих нормативных документов запрещается выполнять заземление электрических установок на любого рода трубопроводы.

Нюансы заземления частного дома

Существует несколько вариантов обустройства контура заземления. Конкретный способ выбирается с учетом типа грунта на участке и особенностей дома. Вне зависимости от выбранного метода заземлители рекомендуется изготавливать из труб, один из концов которых предварительно сплющен в острие.

На нижнем участке каждой трубы (длина участка должна составлять порядка 50 см) делается вразброс 10-15 отверстий диаметром порядка 5-7 мм.

В жаркую погоду внутрь труб заземлителей рекомендуется заливать соляной раствор. Для его приготовления достаточно растворить половину пачки соли на ведро чистой воды. Этот раствор будет способствовать поддержанию сопротивления на нормальном уровне.

Шины заземления также остаются одинаковыми вне зависимости от выбранного метода. От использования оцинкованной стали для создания металлосвязи следует воздерживаться – материал очень быстро утратит свои эксплуатационные свойства.

Контур заземления своими руками

Ознакомившись с теоретической частью, можете приступать к созданию контура заземления. Работа сравнительно простая и выполняется в несколько шагов.

Первый шаг. Рассчитайте контур. Для этого вам нужно узнать значение сопротивления почвы на вашем участке. Данную информацию узнавайте в соответствующей справочной литературе или местных службах. В той же службе вам могут дать рекомендованные параметры контура. Это избавит вас от лишних хлопот, ведь расчетные формулы довольно сложные и объемные.

Второй шаг. Подберите подходящее место для устройства контура. Контур устанавливайте в каком-нибудь малопосещаемом месте, минимальное расстояние от фундамента строения – 100 см.

Третий шаг. Заготовьте электроды. Их можно изготовить из стальных уголков. Минимальная ширина изделия – 5 см, оптимальная длина – 250-300 см.

Четвертый шаг. Выройте квадратную либо треугольную яму глубиной порядка 100 см. Электроды будут размещаться в углах котлована. Поэтому глубину и ширину ямы подбирайте так, чтобы расстояние между установленными электродами равнялось длине данных изделий.

Пятый шаг. Вбейте подготовленные электроды по углам вырытой ямы. В этом вам поможет кувалда.

Шестой шаг. Приварите полосу металла к штырям электродов. Сварное соединение должно быть надежным и качественным. Места сварки обязательно обработайте антикоррозийным составом, к примеру, битумной мастикой.

Седьмой шаг . Дотяните металлическую полоску до вводного щита. Далее вам нужно будет подсоединить к полосе шину заземления.

При отсутствии возможности использования полноценной шины подсоедините к металлической полосе качественный медный провод. Сечение этого провода должно составлять не менее 10 мм2. Для крепления провода используйте болт с гайкой. Место подсоединения полосы металла и медного провода обработайте антикоррозийным средством.

Восьмой шаг. Заройте яму. Основательно утрамбуйте засыпанную почву.

Контроль заземления после монтажа

После того как заземляющий контур будет готов, его следует обязательно проверить ради собственной же безопасности. Делается это путем измерения сопротивления растекания электрического тока в грунте и уровня сопротивления металлосвязи.

Профессиональные электрики делают это с помощью специальных приборов. Вы же можете сделать это при помощи инструмента под названием меггер. Специализированн ые организации дают такое оборудование на прокат.

Эти ручные электроиндукцион ные мегомметры и в наши дни пользуются популярностью. В их составе нет электроники, их не нужно подключать к сети, они не создают лишних шумов в протяженности цепи и имеют множество других преимуществ.

Единственное – металлосвязь с помощью меггера замерить нельзя. Однако при условии качественного соединения и правильного подключения проблем с этими участками не возникает в течение десятков лет.

Для определения сопротивления нужно, чтобы пара измерительных электродов находилась на расстоянии порядка 12-15 м от края металлосвсязи. Электроды должны быть тщательно зачищенными. Измерение проводится на электродах, заглубленных в грунт примерно на 70-100 см и установленных на расстоянии около 150 см.

Важно соблюдать полярность подсоединения меггера. Защитное заземление дома должно быть способным выдержать удар молнии. Простые молнии имеют отрицательную полярность. Существуют и положительные молнии, когда толстый столб огня бьет из земли в направлении неба. Однако такие природные явления встречаются крайне редко и имеют такую разрушительную силу, что ни одно заземление не поможет.

Непосредственно же измерение с помощью мегомметра выполняется так: вы берете инструмент, крутите его ручку и изучаете показания стрелки на предустановленно й шкале. Ранее упоминались оптимальные показатели, ориентируйтесь на них.

Ни в коем случае не измеряйте заземление с использованием миллиамперметра, сетевого напряжения и специального гасящего резистора – это смертельно опасная затея.

Таким образом, монтаж заземления является крайне важным этапом обустройства частного дома. Уделите должное внимание этой процедуре, и ваш дом станет не только удобным и комфортным, но и полностью безопасным.

Удачной работы!