Заземление в частном доме своими руками: схема, устройство, подключение

Что такое заземление в частном доме?

Заземление — это соединение металлических элементов сети, оборудования или механизмов с заземляющим устройством (контуром заземления), благодаря которому при возникновении токов утечки (пробоя изоляции) весь потенциал полностью передается на землю.

Если рассматривать этот вопрос на уровне «пользователя», то заземление защищает вас от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции в проводке.

Нужно ли заземление в частном доме

Опасность короткого замыкания заключается не только в выходе из строя приборов и осветительных приборов. Заземление в частном доме необходимо, чтобы жители не пострадали от поражения электрическим током. Это возможно, если провода закорочены на корпус устройства. Электричество всегда ищет выход и устремляется в землю. В природе молния, один и тот же ток, всегда разряжается при контакте с землей. Но если человек касается голого проводника, проводником становится его собственное тело: та же земля. Результат часто бывает крайне печальным. Смерть очень распространена.

Нужно ли заземление в частном доме? Обязательно. Суть системы заключается в обеспечении кратчайшего пути разрядки электрического заряда в землю. По законам физики он будет искать проводник с наименьшим сопротивлением. И план, который будет обсуждаться ниже, как раз таков. И даже если «доза» настолько велика, что массовый электрод не сможет удалить ее полностью, через тело человека пройдет лишь небольшая часть, которая не причинит вреда. Если, возможно, вы не почувствуете легкую дрожь в краткосрочной перспективе. Это показывает, что правильное заземление является гарантией электробезопасности.

Согласно ГОСТу, СНиП и ПУЭ любой жилой дом в обязательном порядке оснащается такой системой защиты от коротких замыканий и блуждающих токов. В нормативных документах, в частности, указано, что заземление дома монтируют, если расчетное напряжение в цепи электроснабжения при переменном токе 100 В превышает отметку 40 Вт. Еще одна задача, которая решается с помощью заземлителя, заключается в обеспечении пожарной безопасности. Из-за короткого замыкания часто возникает пожар, затем пожар и поэтому стоимость восстановления (если возможно) несравнимо выше, чем стоимость установки контура заземления.

Как правильно заземлить в частном доме, спрашивают и те, кто столкнулся с проблемой плохого сигнала. Если рядом находится мощный излучатель, неизбежны помехи при использовании телефона, телевизора, компьютера, радио. Но если защитить здание, полученный сигнал всегда будет отличным. Но не путайте эту систему с громоотводом. В последнем случае цель только одна: разряд молнии. В закрытом состоянии громоотвод не сможет защитить людей от травм, а устройства — от перегорания. Однако общий принцип работы в обоих случаях идентичен.

Во время установки ни в коем случае не подключайте цепи громоотвода в доме к заземлению. Каждая из систем работает независимо. Так что в случае удара молнии перенапряжения не возникнут. Если возникает эффект индукции, заземлитель «снимает» ток с цепи, обеспечивая безопасность. Кроме того, у каждой охранной системы есть подземная часть. Обычным может быть только при достаточном сечении. Электропроводка всегда раздельная. Наличие одного средства защиты не исключает необходимости установки другого.

Принцип действия заземления

Чтобы уточнить, зачем нужно заземление в домах или на даче, нужно будет рассмотреть принцип его работы, исходя из того, что электрический ток всегда выбирает кратчайшее расстояние для разряда. Другими словами, электронные носители всегда устремляются в цепи с минимальным сопротивлением. В аварийной ситуации, когда токопроводящий корпус устройства находится под напряжением из-за повреждения изоляции, этот случай реализуется. Если это уже произошло, единственное, что может защитить работающего с ними пользователя, — это наличие цепи для отвода опасных токов.

реализовать его ответвление можно, устроив специальную цепь заземления (ЗК), отдельные элементы которой подключены к корпусу защищаемого электрооборудования. В результате аварийный ток, представляющий угрозу для человека, снижается до безопасного значения. Последнее объясняется тем, что большая его часть стекает в почву по параллельной цепочке, образованной конструкцией ЗК (см. Фото ниже).

Принцип работы системы заземления

Важно! Протяженность фактического компонента, протекающего через тело человека, во многом зависит от изоляции его ног от земли.

При наличии резиновой обуви или толстого защитного коврика она уменьшается по абсолютной величине, в идеале приближаясь к нулю. Помня об этом, профессиональные электрики обычно работают с оборудованием, сидя на резиновом коврике и в резиновых сапогах.

Нормы заземления

Главное требование к заземляющему устройству — его сопротивление.

При напряжении питания в системе 380/220 В это сопротивление для частного дома не должно быть более 30 Ом.

Если у вас в доме подключен газовый котел, то в целях защиты и предотвращения возможного взрыва котла газовики устанавливают более строгие нормы — не более 10 Ом.

Чем меньше сопротивление заземляющего устройства, тем выше его надежность.

По закону Ома I = U / R. То есть чем меньше R, тем больше ток короткого замыкания, а значит, защитное устройство сработает в обязательном порядке. Но и здесь есть «подводные камни», поговорим немного дальше.

Правила и требования ПУЭ

В любом жилом объекте, расположенном в городе и за его пределами, в соответствии с требованиями ПУЭ организована специальная защита от опасных напряжений 220/380 Вольт. Для этого на их территории устраивают специальные металлоконструкции, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). Их основное предназначение — создание условий, обеспечивающих защиту проживающих в доме людей от поражения электрическим током.

В соответствии с ПУЭ, глава 1.7, часть 1, стр. 1.7.72, размеры металлических зазоров подбираются с учетом необходимости получения необходимого сопротивления диффузии тока в земле. Для различных структурных элементов эти показатели могут отличаться от выборки к выборке. Однако их минимальные размеры должны соответствовать следующим стандартам:

• соединительная планка между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
• сами штифты по углам подбираются со сторонами 4х4 мм;
• при использовании арматурного стержня круглого сечения сечение должно быть не менее 10 мм2;
• металлическая труба должна иметь толщину стенки около 3,5 мм.
  

Примечание: наличие данных о характеристиках эксплуатации ЗК у домовладельца, в частности, поможет защитить животных и жителей от поражения электрическим током.

При его организации вы должны действовать в соответствии с положениями отраслевых стандартов в отношении работы оборудования, доступного на сайте.

Влияние грунтов

Скалистые, песчаные, глинистые, торфянистые почвы имеют разное электрическое сопротивление. Если здание построено на каменистом грунте или скале, добиться хорошей проводимости контура заземления довольно сложно. Для этого нужно сделать много электродов и закопать их в землю.

На глинах и торфяниках с высоким уровнем грунтовых вод эта проблема решается просто, а на песчаных занимает среднее положение.

Сезон, время года

В жаркий летний месяц грунтовых вод мало. Во время сильных зимних морозов они промерзают сверху. За счет этого увеличивается электрическое сопротивление почвы и снижается проводимость. В эти периоды следует проводить электрические измерения контура заземления. Они будут отражать фактические характеристики электрической цепи в отягчающих обстоятельствах.

В период весенне-осенних оттепелей, а также во время сильных дождей создаются благоприятные условия для распространения токов по земному кольцу. Измерять и тестировать схему в таких условиях нет смысла — вы не будете знать реальных параметров и не сможете принять действенные меры по их восстановлению в случае нарушения.

Влияние конструкции заземления

Чтобы токи молнии надежно проходили по нашей цепи в землю, необходимо обеспечить достаточную площадь контакта заглубленной металлической части с землей. Это делается путем выбора количества электродов, их длины и способа подключения.

Металл электродов также влияет на проводимость цепи. Стальные электроды, помещенные в землю, находятся в агрессивной среде и постоянно подвержены коррозии. Частицы ржавчины со временем уплотняются, образуются чешуйки, которые периодически отходят от металла.

Воздух, попавший между ними и электродом, отталкивает землю от металла, электрический контакт которого с землей нарушается, и сопротивление току увеличивается. Этот процесс коррозии нельзя остановить, электроды нельзя красить, и их состояние необходимо контролировать путем периодических измерений.

Промышленные части цепей заземления, выпускаемые производителями для современных домов, дач и коттеджей, покрываются гальваническим слоем, более устойчивым к агрессивным грунтам. Они могут прослужить на несколько десятков лет дольше, чем простые стальные уголки или трубы.

Основные требования к сопротивлению контура заземления

Если вы не знаете, как правильно выполнить заземление в частном доме и какие технические характеристики оно должно иметь, советуем ознакомиться с ПУЭ, в котором в главе 1.7 под названием «Заземление и меры электробезопасности» регламентируются основные характеристики контура заземления техника для оборудования до 1000 В.

Согласно этому нормативному документу сопротивление контура заземления должно быть:

1. Не более 4 Ом для электроустановок до 1000 В (именно к этому классу электроустановок относится электрооборудование дачи, дома или коттеджа).
2. Не более 10 Ом, если общая мощность генераторов или трансформаторов менее 100 кВА.
3. Не более 0,5 Ом для электроустановок выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (более 500 А).
4. Не более 10 Ом для электроустановок выше 1000 В с малым током замыкания на землю.

Виды контуров заземления

Для быстрого «разряда» тока в землю внешняя подсистема перераспределяет его на несколько расположенных в определенном порядке электродов для увеличения площади рассеяния. В схеме есть 2 основных типа подключения.

Треугольник – замкнутый контур

В этом случае отвод тока осуществляется с помощью трех выводов. Они жестко связаны железными полосами, которые становятся гранями равнобедренного треугольника. Прежде чем заземлить дом таким способом, нужно разобраться в геометрических пропорциях. Применяются следующие правила:

1. Количество штифтов, планок — три.
2. Штифты устанавливаются по углам треугольника.
3. Длина каждой полоски равна длине стержня.
4. Минимальная глубина всей конструкции — около 5 м.

Конструкция собирается перед монтажом грунта на поверхность. Паяется самое надежное соединение. Шина состоит из полосы достаточного поперечного сечения.

Линейный

Этот вариант состоит из нескольких электродов, расположенных в линию или полукруг. Открытый контур используют в тех случаях, когда площадь участка не позволяет образоваться замкнутой геометрической фигуре. Расстояние между штырями выбирается в пределах 1-1,5 глубины. Недостатком метода является увеличение количества электродов.

Эти виды чаще всего используются при устройстве заземления частного дома. В принципе, замкнутый контур может быть сформирован в форме прямоугольника, многоугольника или круга, но требуется больше выводов. Основное преимущество закрытых систем — продолжение полноценной работы при разрыве связи между электродами.

Важно! Линейная схема работает по принципу гирлянды, и повреждение перемычки выводит из строя определенный ее участок.

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередач не имеют защитного заземления. Каждый должен измениться, но когда это произойдет, вопрос открытый. Если у вас только такой футляр, нужно сделать отдельный контур. Вариант второй: сделать заземление в частном доме или на даче своими руками, либо доверить проведение похода. Услуги кампании стоят дорого, но есть важное преимущество: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы из-за неисправности системы заземления, компания, проводившая установку, возместит ущерб (это должно быть прописано в договоре, внимательно прочтите) . В случае самостоятельного казни все зависит от вас.

Устройство заземления в частном доме

Система заземления частного дома состоит из:

• наземные колья,
• металлические полосы, объединяющие их в одну систему;
• линии от цепи заземления до распределительного щита.

Из чего делать заземлители

В качестве штифтов можно использовать металлический стержень диаметром от 16 мм. К тому же арматуру брать нельзя — ее поверхность закалена, что меняет распределение тока. К тому же затвердевший слой в почве быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полками 50мм. Эти материалы хороши тем, что их можно забить кувалдой в мягкий грунт. Для облегчения заточен один конец, ко второй припаяна одна площадка, по которой легче ударить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголки, металлические стержни

Иногда используются металлические трубы, одна кромка которых сплющивается (вваривается) в конус. В их нижней части (примерно в полуметре от края) просверливаются отверстия. Когда грунт высыхает, распределение тока утечки значительно ухудшается, и в такие стержни можно заливать рассол, восстанавливая операцию заземления. Недостаток этого метода в том, что под каждую штангу придется копать / бурить колодцы — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Земляные стержни должны входить в землю ниже глубины промерзания не менее 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно, чтобы стержни хотя бы частично находились во влажной почве. Поэтому в основном используются уголки или стержень длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь контакта с землей, создавая нормальные условия для отвода токов утечки.

Чего делать нельзя

Функция защитного заземления — рассеивать токи утечки на большой площади. Это происходит из-за плотного контакта металлических заземляющих электродов — контактов и полос — с землей. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это значительно снижает проводимость между металлом и землей, и защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами, но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь низкое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Обеспечивается сваркой. Все стыки сварные, качество шва должно быть высоким, без трещин, полостей и других дефектов. Еще раз обращаем ваше внимание: заземление в частном доме нельзя производить на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно увеличивается, защита портится или вообще не работает.

Используйте только сварные соединения

использовать в качестве заземляющего электрода трубы или другие металлические конструкции в земле очень неразумно. Какое-то время такое заземление работает в частном доме. Но со временем из-за электрохимической коррозии, активируемой токами утечки, стыки труб окисляются и разрушаются, заземление выходит из строя, как и трубопровод. Поэтому такие типы заземляющих электродов лучше не использовать.

Комплектация

Что обычно входит в стандартный пакет?

• начальный совет

• камыши

• суставы

• направляющая головка штифта

• насадка для перфоратора или мощного перфоратора с патроном SDS-max

• антикоррозионная проводящая смазка

• клемма для подключения заземляющего провода

• гидроизоляционная лента

Давайте подробнее рассмотрим каждый из пунктов.

Отличия между традиционным и штыревым заземлением

Традиционное заземляющее кольцо, которое обычно собирается самостоятельно, представляет собой очень громоздкую и трудоемкую подземную конструкцию.

Забивают несколько вертикальных электродов (уголок, трубка, стержень), между ними вырывают траншею и все они соединяются между собой горизонтальными звеньями (шина или стержень).
Во-первых, мало кто хочет рыть свой участок метровыми траншеями, а если территория уже была облагорожена, то возникает тупиковая ситуация. К тому же все эти уголки, трубы и покрышки из ржавого металла, находясь в земле, через несколько лет эксплуатации (буквально через 5-7 лет) начинают приходить в негодность.

Поэтому сегодня большую популярность приобрела другая система заземления, а именно модульная или глубинная шпилька. Самые известные производители в нашей области — Galmar и ZandZ.

Как известно, сопротивление заземляющего устройства зависит от:

• тип почвы

• времена года

• глубина электродов

Следовательно, если электрод путем постепенного накопления довести до максимально возможной глубины, можно получить идеальные значения сопротивления. Это принцип, лежащий в основе глубокого заземления.

Кроме того, это:

• намного более прочный

• намного проще установить

• и при этом уже не так дорого (можно найти наборы примерно от 5000 рублей)

При этом вся установка обходится без сварки.

именно необходимость пайки не позволяет многим выполнять эту работу самостоятельно. Либо аппарата нет, либо навыки не нужны.

Поэтому вам придется нанимать сторонних электриков.

Все заземление происходит на территории вашего дома буквально в несколько квадратных сантиметров.

И это без проблем можно сделать даже в подвале здания.

В среднем получается, что в частном доме без котла для достижения требуемых 30 Ом потребуется забить электрод общей длиной 6-9 метров. Для дома с газовым отоплением (R = 10 Ом) — 9-15 метров.

Это средние значения. Наиболее точные данные всегда индивидуальны и напрямую зависят от региона, в котором вы живете, качества и состава почвы.

Если ваш дом построен на песке, обязательно купите 15-метровый гарнитур. Даже без газового котла.

Также регулируется расстояние заземляющего проводника от стены. В отличие от входного кабеля, он должен быть не менее 1 метра в длину.

Выбор стержней для модульно штыревого заземления

Обычно они каштановые, стандартной длины 1,5 м. Для подвалов с низкими потолками можно взять более короткий — 1,2 м.

Самый распространенный диаметр стержня — 14 мм.

Говорят, что чем больше площадь контакта с землей, тем лучше. Это, конечно, правда. Но не надейтесь на супер улучшенные прочностные характеристики при увеличении поперечного сечения.

По формуле расчета заземления для одиночного вертикального заземляющего электрода диаметр не сильно влияет на общий показатель.

Даже если вы увеличите его на 100%, выносливость уменьшится только на 9%.

Не то, что вы ожидали, не так ли? Поэтому нет смысла переплачивать и покупать булавки большей толщины.

Получите минимум, разрешенный правилами.

Помимо меднения, существует еще один вид резьбовых стержней: оцинкованные без трения. В них штанги просто вкручиваются друг в друга. На краю одного штифта внешняя резьба, на другом — внутренняя.

Что лучше, медь или цинк, однозначно сказать нельзя. Каждый производитель всегда хвалит свою продукцию.

Однако имейте в виду, что медное покрытие, устойчивое к коррозии, сохраняется только до тех пор, пока оно не повреждено.

И его очень легко можно поцарапать. Например, при использовании газовых ключей, подтяжке стыков.

Или при входе в каменистую почву, сняв верхний слой с острыми краями гальки.

В этом случае защитный медный кожух разрушается, и место царапины начинает активно окисляться. Кроме того, происходит постепенное, но неумолимое разрушение стального сердечника, в результате чего резко ухудшается общее сопротивление всей цепи.

Поэтому меднение должно быть максимально толстым. Рекомендуемое значение — не менее 0,25 мм (с учетом резьбы!).

С цинком все наоборот. Такие штифты не особо боятся внешних повреждений. В них цинк является восстановителем по сравнению со стальным сердечником.

Следовательно, здесь сначала коррозирует цинк, а потом уже сталь. И пока весь цинковый слой не испортился, стальной сердечник будет хорошо себя чувствовать.

Однако сроки гарантии, указанные производителями, примерно следующие:

• медные палочки для еды — 30 лет

• оцинкованный — от 20 до 30 лет

Однако, используя цинкование большего диаметра (20 мм> 14 мм), можно сократить показатели срока службы. При этом это никак не влияет на общее сопротивление заземляющих электродов. Так что выбирайте в соответствии с вашим бюджетом.

Также есть комплекты из нержавеющей стали.

Они предназначены для тех, кто совершенно не экономит на электричестве и хочет построить схему, которая называется «на века”.

Особенности зажима заземления

Часть приспособлена для штыревого соединения. Второй, под сиденьем провода или шины заземления.

Поскольку шина часто изготавливается из стали, в центре пластины имеется перегородка. Это необходимо для предотвращения образования биметаллической коррозии седла при контакте разнородных металлов.

Схемы заземления: какую лучше сделать

Система заземления частного дома зависит от типа подключения к нему сети. Чаще всего выполняется по принципу TN-C. Такая сеть питается двухпроводным кабелем или двухпроводной воздушной линией на напряжение 220 В и четырехпроводным кабелем или четырехпроводной линией на 380 В. Другими словами, одна фаза (L) и Один комбинированный защитный нейтральный кабель (PEN) подходит для дома. В современных и полноценных сетях PEN-проводник делится на отдельные провода: рабочий или нулевой (N) и защитный (PE), а питание осуществляется по трех- или пятипроводной линии соответственно. С учетом этих вариантов схема заземления может быть 2-х видов.

Система TN-C-S

Предусмотрено разделение ввода PEN на параллельные проводники. Для этого во входном шкафу провод PEN разделен на 3 шины: N («нейтраль»), PE («земля») и шина разделителя на 4 подключения. Кроме того, проводники N и PE не могут соприкасаться друг с другом. Шина РЕ подключена к корпусу шкафа, а провод N закреплен на изоляторах. Цепь заземления подключена к шине разветвителя. Между нулевым проводом и заземляющим электродом устанавливается перемычка сечением не менее 10 мм2 (для меди). В дальнейшем пути «нейтраль» и «земля» не пересекаются.

Ссылка! Важно учитывать, что эта система эффективна только при установке УЗО и УЗО.

Система ТТ

В такой схеме нет необходимости разделять жилы, потому что нейтральный и заземляющий проводники уже разделены в подходящей сети. Правильное подключение просто выполняется в шкафу. Цепь заземления подключается к проводу РЕ (жила.

На вопрос, какая система заземления лучше, нет однозначного ответа. Схема ТТ проще в установке и не требует дополнительных устройств защиты. Однако подавляющее большинство сетей работают по принципу TN-C, который требует использования схемы TN-CS. Кроме того, в быту часто используются электроустановки с двухпроводным питанием. При заземлении ТТ корпус таких устройств находится под напряжением при повреждении изоляции. В этом случае заземление TN-CS намного надежнее.

Отдельно о заземлении некоторых агрегатов

В частном доме есть мощные электроприборы, которые потребляют большое количество электроэнергии и представляют большую опасность. Важно правильно заземлить эти устройства, чтобы защитить себя и своих близких.

Газовый и электрический котел

К вопросу заземления газового котла в частном доме нужно подойти со всей ответственностью. Иначе можно не только лишиться автоматики, которая очень чувствительна к резкому перепаду напряжения, но и рискнуть своей жизнью, так как от любой искры газ может взорваться.

Не расслабляйтесь, если газовый инспектор не попросил вас установить систему заземляющих электродов. Это строго не предписывается правилами. Позаботьтесь о своей безопасности, не дожидаясь неприятных последствий.

Для котла можно использовать самодельную схему, о которой мы уже рассказывали, либо купить готовый комплект.

Довожу до вашего сведения! В подвале дома можно разместить отдельный котельный контур. Для установки конструкции требуется всего один квадратный метр площади пола.

Водонагреватель

Самая частая ошибка при заземлении водонагревателя — подключение его к фазному проводу в розетке. Это грозит аварийным нокаутом. Предотвратить последствия такого отключения может только автомат, но он устанавливается не на всех агрегатах.

Считается, что подключение заземляющих контактов к цепи в земле приводит к преждевременной коррозии корпуса водонагревателя, но из двух зол здесь выбрано меньшее. Специалисты рекомендуют устанавливать УЗО с водонагревателем одновременно с контуром заземления.

Розетка

Розетки с заземлением — это один из способов защитить все остальные электроприборы в доме. Также следует позаботиться о безопасности дома при прокладке проводки. Для этого используется трехжильный провод, в котором есть «ноль», «фаза» и «земля». Очень удобно, если на нитках будет тесьма разного цвета, это значительно облегчит монтаж.

Современные производители выпускают розетки, в которых сложно что-то спутать. Все клеммы имеют четкую маркировку, поэтому подключить розетку сможет даже новичок.

Как рассчитать контур заземления: пошаговая инструкция

Шаг 1. Выберите материал

Металл и его профиль выбираются согласно таблице 1.7.104 выше. В производстве используются те материалы, которые доступны или которые проще купить в той или иной области. Главное условие — соблюдение необходимого раздела.

Шаг 2. Определение конструкции

Здесь мы спрашиваем:

• глубина забивки вертикальных заземляющих стержней H;
• расстояние между ними D;
• их количество n.

Расчет предполагает их положение в виде линии, а не треугольника, поскольку площадь экранирования увеличивается. Но при необходимости этот вариант можно легко пересчитать.

Направление трассы выбирается с учетом местных условий, чтобы она не пересекалась с другими сетями, например, канализацией, водопроводом, газоснабжением.

Глубина забивки определяется эмпирически на контрольном образце. Для этого выкапывается яма глубиной 0,7 метра и вставляется испытательный стержень.

При этом оцениваются приложенные усилия и характеристики технологии. Если вы вылейте в яму ведро с водой и оставите ее погруженной в землю хотя бы на полчаса, закупорка потребует меньших физических усилий.

Рекомендуемая длина прототипа обычно 2-2,5 метра. Короче говоря, тростник предназначен только для очень плотных почв.

Расстояние между вертикальными электродами выбирается кратным их длине: это позволяет лучше учесть коэффициенты взаимного влияния.

Количество вертикальных заземляющих электродов определяет длину соединительной полосы с учетом площади электроснабжения дома, а ее характеристики также устанавливаются при расчете конструкции.

После того, как вы выбрали конфигурацию и размер, переходите к следующему шагу.

Шаг n. 3. Расчет электрического сопротивления выбранной цепи

Расчеты по математическим формулам позволяют предварительно оценить собранную конструкцию. Если он соответствует стандарту, можно приступать к его изготовлению. В противном случае в схему вносятся изменения, увеличивая количество электродов, углубляя их или увеличивая расстояния.

Сначала учитывается сопротивление отдельных заземляющих электродов с учетом их формы и способа захоронения.

Когда расчет завершен и проверен, они начинают определять специальные коэффициенты использования. Они учитывают степень экранирования и взаимное влияние электродов.

Представляю их наиболее частую часть в таблице.

После определения коэффициентов влияния можно переходить к общему расчету сопротивления заземляющего устройства. Вот формула.

Полученный результат может быть в пределах нормированных 30 Ом или выше. Если он не соответствует требованиям PUE, вам нужно будет что-то добавить в конструкцию или изменить размер. Далее необходимо произвести новый расчет и получить положительный результат.

Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры

Расчеты заземления для частного дома основаны на формулах для расчета сопротивления диффузии тока для электродов. Примеры будут показаны ниже.

Сопротивление грунта

С помощью одного столбца применяется формула:

где ρ eq — эквивалентное удельное сопротивление однослойного грунта (выбрано в соответствии с таблицей 1 для конкретного грунта);

• L — длина электрода (м);
• d — диаметр электрода (м);
• T — расстояние от центра электрода до поверхности земли (м).

Таблица 1

Грунтовкаэкв, Ом м

Торф	ветры
Почва (чернозем и др.)	50
Глина	60
Песчаная почва	150
Песок с грунтовыми водами до 5 м	500
Песок с грунтовыми водами глубиной более 5 м	1000

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

Количество электродов в цепи можно рассчитать по формуле, где:

Rн — максимально допустимое полное сопротивление цепи (для сети 127-220 В — 60 Ом, для 380 В — 15 Ом), Ψ — климатический коэффициент (определяется по таблице 2).

Таблица 2

Тип электродаКлиматическая зона

	В	II	III	IV
Вертикальная полоса	1,8 ÷ 2	1,5 ÷ 1,8	1,4 ÷ 1,6	1,2 ÷ 1,4
Горизонтальная полоса	4,5 ÷ 7	3,5 ÷ 4,5	2 ÷ 2,5	1.5

Размер электродов подбирается с учетом реальных условий и рекомендаций:

• труба — минимальная толщина стенки 3 мм, диаметр — в зависимости от наличия материала;
• пруток стальной — диаметром не менее 14 мм;
• уголок — толщина стенки 4 мм, размеры — в зависимости от наличия материала;
• полоса для подключения электродов — ширина — не менее 10 мм, толщина — более 3 мм.

Глубина проникновения (длина электродов) выбирается из условия — не менее 15-20 см ниже уровня промерзания. Минимальная длина составляет 1,5 м. Шаг выводов составляет 1-2 длины электрода, а минимальное расстояние — 2 м.

Как сделать монтаж контура заземления самостоятельно

Монтаж заземления можно произвести вручную. Все шаги будут описаны ниже.

Выбираем место

Он должен располагаться в той части участка возле дома, куда человек не заходит без острой необходимости и домашних животных. Контур находится на расстоянии не менее 1 м от фундамента здания. Лучше всего, если этот участок будет огражден невысокой живой изгородью. Все точки электродов отмечены на земле. Обычно строится правильный равнобедренный треугольник.

Готовим материал и инструмент

Будем исходить из того, что делаем замкнутую треугольную схему заземления, так как она наиболее популярна.

Для начала разберемся с материалом и, исходя из того, какой он будет, подготовим инструмент.

Итак, из материала нам потребуются:

1. Для вертикальных наземных кольев можно использовать: трубу с толщиной стенки не менее 3,5 мм и диаметром 30 мм, фитинги диаметром 2-3 см, уголком 5х5 см (желательно из нержавеющей стали). Любой материал должен быть длиной не менее 2 метров.

Перед использованием заготовок рекомендуется их заточить любым удобным для вас способом.

2. Металлические полосы сечением 40х4 мм, длиной не менее 1,2 метра.

3. Та же металлическая полоса, что и на этапе 2, но желательно из нержавеющей стали. Его длина будет зависеть от расстояния от места установки кольев заземления до места их вставки в доме.

4. Медная проволока для фазного жила диаметром 6 мм.

5. Болты. Рекомендуется M8.

В обязательном порядке нам потребуются:

1. Сварщик.
2. Электродрель со сверлами (отверстия под болты).
3. Шлифовальный станок (точить колышки, резать металл).
4. Перфоратор (заземление в доме и для других работ).
5. Лопата штыковая острая.
6. Тяжелая булава.
7. Ключи в зависимости от имеющихся у вас болтов.

Куда вести ставки?

Место установки направляющих колышков должно располагаться недалеко от отмостки дома, не более 1,2 метра.

Прежде всего, он должен быть безопасным и не посещаться людьми и животными.

Если у вас нет непосещаемых мест вокруг дома, то эту территорию стоит огородить.

Земляные работы

По всей разметке выкапывается траншея глубиной 0,5-0,6 м, аналогичная траншея выкапывается по трассе прокладки автобуса, соединяющей схему с вводным электрошкафом.

Собираем конструкцию

Сначала по схеме на определенную глубину вставляются штифты (обычно 2-2,5 м). К вершинам стержней приваривается металлическая связка. Полоса приваривается к крайнему электроду (вершине треугольника) и помещается в траншею, ведущую к дому.

Ввод в дом

Шина контура вводится во вводную электрическую панель. В конце просверливается отверстие для болтового соединения. Сюда подключается жила соответствующего кабеля. В системе TN-CS шина подключена к шине разветвителя.

Сварные работы

После того, как электроды были введены на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм, необходимо сварить заземляющие электроды и подвести эту полосу к фундаменту здания, где будет подключен заземляющий провод дома, дачи или коттедж.

Там, где полоса будет уходить в фундамент на высоте 0,3-1 м грунта, необходимо приварить болт М12 (М14), к которому в дальнейшем будет подключено заземление дома.

Обратная засыпка

После завершения всех сварочных работ образовавшуюся траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею рассолом из расчета 2-3 пачки соли на ведро воды.

После полученный грунт необходимо хорошо утрамбовать.

Проверка и контроль

Проверка проводится путем измерения электрического сопротивления всей цепи. Он не должен превышать стандартизованных показателей.

Часто используется простой метод проверки. Подключают лампу накаливания мощностью 100-150 Вт: один вывод на фазу, другой на землю. Его чистый блеск свидетельствует о качественном монтаже. В случае тупого ожога необходимо проверить качество стыков. Если лампа не горит, сборка произведена некорректно.

Как сделать заземление 220 В в частном доме своими руками

Иллюстрация	Действия в ходе
	Заземление частного дома своими руками начинается с траншеи под будущую схему. Оптимальная длина стороны треугольника — 3 м, но многие не обращают на это внимания. После полной разводки схемы можно будет добавить пины, если сопротивление нас не устраивает.
	Просверливаем лунки в углах треугольника, глубиной около полуметра. Они не проработают глубоко, но немного помогут в посадке электродов в землю.
	Для колодцев можно использовать ручную или бензиновую дрель.
	В нашем случае в качестве штифта используется стальной уголок, который необходимо предварительно заточить. Это легко сделать при помощи болгарки с отрезным диском по металлу.
	Теперь нужно опустить электрод в колодец и вбить то, что не вошло в землю.
	От угла трех метров осталось 15 ÷ 20 см, заделываем колодец глиноземом и можем приступить к установке покрышек.
	Прутки крепятся к электродам только сваркой. Болтовые соединения не подойдут — они не дадут желаемой герметичности.
	После того, как вы приварите шины к штифтам, закрасьте соединительные швы. Саму схему красить нельзя, но сварные швы подвержены коррозии, что может вывести из строя все заземляющее устройство через пару лет.
	После этого к дому приваривается шина заземления. Длина определяется расстоянием от конструкции плюс высота фундамента.
	Крепим его к фундаменту с помощью простых дюбелей с алюминиевыми дюбелями.
	Просверлив в верхней части два отверстия, надежно закрепите болты, к которым крепится заземляющий провод, входящий в дом.
	Последний шаг — покрасить ту часть покрышки, которая находится над землей. Болты тоже закрыты. Поскольку они лежат, перекручивать их не придется, а краска защитит от внешних погодных явлений. Монтаж контура заземления завершен.

Становится понятно, что выполнить схему заземления частного дома своими руками можно, хотя это непросто.

Что такое естественный заземлитель и как его использовать

Рассмотрим, как сделать заземление на даче своими руками без рытья траншей и прокладки цепи. Для этого можно использовать естественные заземлители, представляющие собой трубы или металлические конструкции, расположенные под землей.

Схема устройства громоотвода в частном доме

Очень важно! Топливопроводы и канализация нельзя использовать в качестве естественного заземляющего электрода. Металлические конструкции нельзя красить или покрывать антикоррозионными составами.

Рассматривая заземление 380 В частного дома своими руками, отметим, что никаких отличий в монтаже схем, как уже было сказано выше, нет.

Заземление отдельных бытовых приборов и оборудования

Часто бывает, что владельцы частных домов (особенно дач) не видят смысла в установке полноценного заземления. Мы не можем никого ни оправдать, ни осудить, а значит, и этот вариант стоит рассмотреть. Давайте узнаем, как заземлить водонагреватель в частном доме без установки всей системы защиты.

Сигнал заземления ГОСТ-21130

Это можно сделать просто, используя систему естественных заземляющих электродов. От него нужно проложить кабель прямо к устройству или розетке, от которой устройство запитано. Часто таким способом заземляют газовый котел в частном доме, но таким способом можно защитить любой другой бытовой прибор.

Есть «электрики», которые на вопрос, как заземлить розетку в частном доме, рекомендуют перекинуть перемычку с нулевого контакта на заземление. К таким советам явно не стоит прислушиваться — это чревато проблемами. Сегодня мы обязательно поговорим о таких ошибках. А теперь стоит подробнее остановиться на том, как проверить готовый контур заземления, соответствует ли он необходимым требованиям.

Швы покрышек должны быть хорошо сварены

Проверка работоспособности заземляющего устройства подручными средствами

Многие не понимают, как проверить заземление в частном доме, не покупая дорогостоящее оборудование. Для проведения полной проверки схемы вам понадобится обычный мультиметр. Завершив установку «заземления», включите питание и установите ручку мультиметра на максимальное напряжение в режиме переменного тока. После измерения напряжения между контактами «фаза-ноль» и «фаза-земля» необходимо обратить внимание на разницу в показаниях. Если оно меньше 10 В, это означает, что работа выполнена правильно и цепь работает должным образом. Если разница большая, есть способ улучшить производительность.

Из любого угла треугольника выкапывается траншея длиной 3 м. Другой электрод вставляется с края, который подключается к основной цепи шиной, аналогично тому, как описано в пошаговых инструкциях. Траншея засыпается и осмотр повторяется. Дополнительного луча обычно достаточно, чтобы исправить ситуацию.

Профессионалы используют дорогостоящее оборудование для проверки заземления

Важно! Контур заземления следует проверять с интервалом один раз в год. Это убережет жителей от поражения электрическим током в экстренных случаях.

Частые ошибки при монтаже заземляющего устройства

Самая частая ошибка — это перемычка нейтрали с заземляющими шинами. Это приводит к несанкционированному срабатыванию УЗО. Также опасно подключать вывод заземления к нулю в розетке. Кроме обманчивого спокойствия это ничего не даст. Разберем ситуацию, когда в распределительном щите или распределительной коробке начинает гореть ноль. На корпусе прибора есть разрыв изоляции и отсутствие ожогов. Если бы он был очень слабым, автоматика не успела бы поработать. В результате получаем нулевые потери при наличии напряжения на корпусе. Результат будет неутешительным.

Электропроводка в щитке должна выполняться аккуратно и качественно

Далее отметим подключение заземляющего проводника к батарее отопления или стояку воды. Это невозможно. Допускается использование выключателя естественного заземления, если он подключен к нему перед входным экраном и правильно подключен.

Не допускается установка защиты алюминиевым тросом, имеющим более высокое сопротивление, чем медный.

Очень важно! Электромонтажные работы требуют сброса напряжения. Допускается кратковременная подача электроэнергии для проверки электрического кабеля или других параметров, но только при соблюдении всех мер предосторожности и соблюдении правил электробезопасности.

Не работайте с непрессованным напряжением — это опасно

Распространенные ошибки при выполнении монтажных работ

Существует ряд характерных недостатков, которым подвержены люди, не являющиеся специалистами. Если вы их знаете, вы сможете избежать возможных ошибок. В список вошли:

1. Электродная обработка с защитой от влаги. Некоторые люди их просто раскрашивают, не понимая, что красочный слой исключает проводимость. Электроэнергия не вырабатывается, система не выполняет заданную функцию.
2. Отказ платить. Сварочный аппарат стоит дорого, квартплату платить не хочется, и существует ошибочное мнение, что шпильки с соединением можно скрепить болтами. Такие крепежи сохраняют электропроводность не более одной-двух недель. Коррозия приведет к поломке.
3. Попытки «отодвинуть» внешнюю границу как можно дальше от жилого дома. Следовательно, эффективность снижается по мере увеличения общего сопротивления системы. Это происходит потому, что входной сигнал слишком велик и становится препятствием для движения электронов.
4. Экономия на профиле и проводах. Недостаточная обрезка подойдет до первого случая. Тогда провода или другие элементы просто перегорают, и хорошо, что до этого момента работает заземление. В следующий раз негативные последствия закрытия неизбежны.
5. Применение меди и алюминия. Опять же, подобное решение используется во имя экономии. Часто бывают жилы в гараже, мастерской, кладовой. Но при соединении таких проводников пайка невозможна, а значит, коррозия со временем выведет цепь из строя.

Как только у вас появятся основания полагать, что существует проблема, а заземление не работает, выясните, в чем проблема. Немедленно исправьте. Только в этом случае можно гарантировать сохранность имущества и здоровье членов семьи. Надежда на то, что угрозы не возникнет, — это, пожалуй, самая большая ошибка. Именно поэтому в частных домах возникают пожары, страдают люди, ломается бытовая техника.

Подводим итог

Как видим, сделать заземление в частном доме своими руками не так уж и сложно, достаточно будет правильно выбрать тип схемы для дома и подготовить необходимый материал и инструменты.

Для сварочных работ за 1 час можно нанять специалиста или попросить друга. Для земляных работ тоже не требуется особого интеллекта.

Если вы не понимаете, как все это занести в дом и подключить к распределительному щиту, также можно нанять электрика.

По крайней мере, это будет намного дешевле, чем отдать всю работу какой-нибудь компании, которая вас полностью облажает. При этом полной электробезопасности они все же не гарантируют.