Технология заземления в частном доме своими руками 220в

Современное бытовое оборудование при включении в электрическую сеть 220 В переходит под опасный потенциал. Который в случае аварии может перейти на корпус бытовых электроприборов и привести к поражению током. Для предотвращения таких ситуаций необходимо заземлить все устройства. Прежде, чем выполнить такую процедуру, необходимо разобраться, как сделать заземление в квартире эффективно и правильно.

Защитные функции заземления

Для обеспечения электробезопасности дома, бытовых приборов, здоровья и спокойной жизни членов вашей семьи, необходимо выполнить заземление. Такая проблема в многоквартирных домах не возникает, эта операция выполняется одновременно с монтажом электрооборудования, в купленном же дачном домике придется потрудиться.

Из-за нарушения изоляции проводов, двигателя, компрессора холодильника или стиральной машины, на корпусе приборов может скапливаться электрический заряд. Пользуясь бытовой техникой, человек в этом случае собственным телом осуществляет заземление – отводит скопившиеся заряды в землю. Ощущения неприятные, иногда очень опасные. Статическое электричество на корпусе компьютера вызывает нестабильность в работе, т.к. питание подводится от электросети дома.

Чтобы избежать нежелательных явлений, необходимо:

  • создать металлическую конструкцию с заданными свойствами;
  • заглубить полученное устройство в землю;
  • соединить проводом (шиной) корпус домашнего электрооборудования с
  • заземляющим контуром;
  • проверить качество заземления.

Дополнительные меры защиты

В основе этих мер лежит организация на стороне потребителя (в его частном доме) так называемого «повторного заземления», с помощью которого удаётся существенно снизить риск поражения током.

Реальная угроза такого поражения возможна при случайном обрыве шины PEN, заземлённой лишь на питающей подстанции.

Использование повторного заземления совместно с УЗО повышает эффективность работы всей системы в целом и гарантирует моментальное снятие напряжения с питающей линии.

Такое заземление обеспечивает защиту частного дома от удара молнии вместе со смонтированным на крыше громоотводом (при условии, что тот с помощью медной шины подключается непосредственно к контору заземления).

Сделать контур можно своими руками.

Как самому можно сделать заземление в частном доме?

Начнем с самого главного – с контура.

Это три уголка из металла и треугольным равносторонним основанием длиной два метра каждый.

Приготовление заготовки тщательно провариваете между своими кончиками так, чтобы получилась форма в виде пирамиды.

Вся собранная конструкция должна быть закопана в грунт на глубину семьдесят сантиметров. Таким образом, основание пирамиды будет находиться на глубине двести семьдесят сантиметров.

Более наглядный пример, как все должно выглядеть, показано на рисунке ниже.

К контуру прикрепляете токопроводящую шину размерами сорок на три миллиметра и протягиваете ее к щитку в доме.

Используйте только металлическую пластину, провод использовать нельзя, потому что он со временем сгниет под землей и нарушится сам процесс заземления. К пластине привариваете болт, затем уже прикручиваете провод сечением десять квадратных миллиметров, используя гайку и шайбу. Сам же провод проводите к щитку и присоединяете его к клеммной колодке, к ней же присоединены все заземляющие провода в доме.

Типы используемых заземлений

Основными выводами для питания электрической сети в квартире являются фаза и ноль. При этом существуют различные варианты подключения нулевого провода для защитного зануления или только в качестве обратного пути протекания тока. То же относится и к заземляющему PE проводу, который может либо иметь выделенную жилу в общей схеме, быть совмещенным или вообще отсутствовать.

Все отличия схем подключения оговариваются  п.1.7.3 правил ПУЭ, поэтому для начала рассмотрите вариант, которым подключен весь дом и конкретно ваша квартира. Всего их выделяют шесть, но конкретная схема, примененная в вашем доме, закладывался еще на этапе строительства и монтажа электропроводки. Рассмотрите наиболее актуальные схемы электроснабжения для бытовых потребителей.

Система TN-C.

Особенностью системы TN-C является электроснабжение при помощи четырехпроводной схемы, в которой три провода отводятся для фазы, а четвертый выполняет одновременно роль нуля и защиты. Четвертый провод  совмещает заземляющий проводник PE и нулевой N, из-за чего он получил название PEN проводника. При подключении заземления в квартире по такой схеме существует серьезная угроза человеческой жизни.

Рис. 1: пример аварийной ситуации в TN-C системе

Посмотрите на рисунок 1, как показано на примере, в случае обрыва совмещенного заземляющего проводника у всех владельцев квартир будет развиваться следующая ситуация:

  • Прекратят работать электроприборы – из-за отсутствия рабочего нуля прервется цепь протекания электротока (исключение составят лишь те приборы, которые питаются фазным напряжением без использования нуля);
  • Сами устройства будут находиться под потенциалом напряжения сети, так как цепь электрических приборов по-прежнему будет оставаться исправной;
  • На корпусе и металлических деталях приборов, заземляющих контактах розеток, в случае их соединения с совмещенной шиной заземления, будет находиться потенциал нулевого провода.

Как видите, применять такую систему для своей квартиры не только не эффективно, но и опасно для вашей жизни. Поэтому не стоит подключать заземление оборудования на один проводник с нулем. Следует отметить, что обеспечить защиту для квартиры посредством установки УЗО в такой системе невозможно, на что указывает п ПУЭ. Полноценное заземление можно обеспечить только за счет перевода схемы на более современные TN-C-S или TN-S системы.

Читайте также:  Самые Лучшие Лазерные дальномеры по отзывам. ТОП 26

Система TN-C-S.

На практике схема TN-C-S представляет собой современное развитие предыдущей TN-C системы. Как и предыдущий вариант, в ней от питающей подстанции к потребителю выдается четыре линии, из которых три отведены для фазных проводов, а четвертый под совмещенный PEN проводник. Но, на определенном участке цепи выполняется разрыв PEN жилы, а из нее отдельно выделяется нулевой провод и заземление. Для последнего устанавливается отдельный заземляющий контур в месте раздела, обеспечивающий необходимую величину электрического сопротивления току растекания.

Рис. 2. Принципиальная схема подключения TN-C-S

Посмотрите на рисунок, здесь приведена принципиальная схема TN-C-S. От подстанции к дому проведен совмещенный PEN провод. Далее, возле дома обустраивается собственный контур заземления, от которого в дом заведена шина PE, а совмещенная шина используется только в качестве нулевого вывода. При этом нулевой проводник несет угрозу для оборудования из-за его совмещения до места разделения. Поэтому, чтобы избежать негативных последствий, в него необходимо включать УЗО.

Система TT.

Такая система наиболее распространена в отечественных сетях питания бытовых потребителей. Она характеризуется четырехпроводным электроснабжением, в котором три провода отводятся под фазы, а четвертый под глухозаземленный ноль.

Рис. 3: принципиальная схема подключения TT

Как видите на рисунке, защитное заземление в такой системе отсутствует, поэтому контур организовывается индивидуально для каждого дома или квартиры. После установки такого заземления  от электрического щитка в квартире питание ведется трехжильным проводом (фаза, ноль и заземление).

В виду того, что для всех вышеприведенных вариантов отсутствует отдельный защитный проводник, оптимальным способом для каждого потребителя будет организация заземления в  квартире самостоятельно. Самым эффективным способом является заземляющий контур, хоть общий, хоть индивидуальный.

Зачем нужно заземление

Заземление в частных домах нужно, чтобы обезопасить жильцов от поражения электричеством. Через розетки заземляют все электроприборы: чайники, электроплиты, стиральные машины.

гл. 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» правил устройства электроустановок

Бойлеры также заземляют через розетки, а еще отдельным проводом делают заземление на корпус — на случай, если бак потечет. В большинство бойлеров встроено устройство защитного отключения — УЗО, которое отключит нагреватель при утечке тока. Заземление в этом случае отведет остатки напряжения.

В бане заземление особенно необходимо, так как вода — хороший проводник тока. Иногда при монтаже проводки в бане хозяева применяют не специальный, а обычный электрический кабель, его изоляция плавится от высоких температур. Оголившийся кабель может передать напряжение на разлившуюся воду или, например, через воду на металлическую печь.

Еще кабель могут проложить под фольгированной теплоизоляцией, которая станет проводником для тока. А бывает, в бане делают теплый пол, и из-за неисправности изоляции людей начинает бить током везде, где разлита вода.

Мы построили дом за 2 млн рублей

Изготовление заземляющего устройства

Согласно требованиям ПУЭ в части организации защитного заземления это устройство должно состоять из углублённого в землю заземлителя и комплекта специальных заземляющих проводников.

Заземлителем называется особая конструкция, состоящая из металлических профилей или прутьев, которые обычно забиваются или закапываются в землю на такую глубину, которая обеспечивала бы высокую эффективность работы системы.

Устройство контура заземленияВиды креплений и узлов заземляющего контура

Вы можете обойтись вообще без подобного устройства, но это возможно лишь при наличии на вашем участке металлических объектов, способных служить естественными заземлителями (металлические трубы, конструкции из железобетона и т.п.). В этом случае заземляющий проводник, представляющий собой медный провод толщиной 6 мм, крепится непосредственно к выбранному вами объекту (путём сварки, например)

И только в случае отсутствия таких объектов вам придётся изготовить устройство самостоятельно; причём в основе такой конструкции должен лежать геометрически правильно оформленный каркас из прутьев (профилей).

Монтаж устройства на местности производится, как правило, в такой последовательности:

  1. По углам размеченного на земле правильного треугольника (длина стороны – 1,3 метра) строго вертикально забиваем три профиля длиной 1,7-2,0 метра.
  2. Свариваем их между собой толстым металлическим прутком.
  3. С помощью резьбового соединения (сварки) присоединяем к устройству заземляющий проводник.

Всё – теперь наш заземлитель готов. После этого второй конец заземляющего проводника прокладываем до ввода в дом (поближе к распределительному щитку) и крепим его на ГЗШ подобным же образом. Сюда же подводим PEN проводник, идущий от воздушной линии.

В результате несложных расключений на выходе ГЗШ получаем электрическую разводку, состоящую из трёх жил (фаза L и отдельные PE и N-проводники).

Что важно помнить при выполнении монтажных работ

Перед тем, как подключить розетку с заземлением и соединении их к соответствующему проводу в доме, необходимо соблюдать несложные правила:

  1. нельзя заземлять приборы последовательно;
  2. выводить несколько розеток к одному креплению на проводе заземления;
  3. недопустимо окрашивание или помещение основного провода заземления в стену;
  4. клеммы или площадки для крепления контактов заземления, представляющие собой отверстия под болты М4 обязательно смазываются консистентной смазкой во избежание коррозии;
  5. изоляция заземляющих проводов должна быть жёлтого цвета с зелёной полоской, а их сечение не меньше 4 кв. мм.

Некоторые домашние приборы желательно заземлить не через розетку, а прикрепив провод непосредственно к корпусу (на специальное крепление).

  • стиральная машина – прибор с большой мощностью, который во влажной среде может проводить ток даже при полной исправности изоляции;
  • принцип работы микроволновой печи влияет на то, что при слабом контакте с розеткой она может излучать волны, опасные для здоровья. Многие производители выпускают печи со специальным винтом заземления на корпусе;
  • духовка и варочная панель – у этих приборов велика мощность потребления и повышен риск повреждения изоляции;
  • компьютер, работающий с блоком бесперебойного питания также нуждается в отдельном заземлении. Утечка из блока питания создаёт помехи при работе компьютера и снижает скорость интернета. Заземляется системный блок компьютера через любой крепёжный винт на корпусе.

Монтаж заземления в частном доме – ответственное дело. Большинство хозяев справятся с этой задачей самостоятельно. А те, кто сомневается, может обратиться к соответствующим службам. Установка контура заземления коммерческой фирмой с последующим принятием работы службой энергонадзора — удовольствие не из дешёвых. Зато появится возможность требовать возмещения ущерба в случае аварии.

Какой вариант устройства заземления в частном доме выбрать, каждый решает сам. Главное, чтобы все было выполнено качественно и прослужило долгие годы.

Правила и требования к заземлению

В соответствии с конструкцией линии электрической передачи, используемой для снабжения частного домовладения, могут применяться разные системы заземления:

  1. ТТ;
  2. ТN-С;
  3. ТN-S;
  4. ТN-С-S.

Первый и последний варианты являются наиболее предпочтительными для самостоятельного выполнения. Система ТN-С-S характеризуется совмещением нулевого и защитного проводника на определенном участке, начинающимся рядом с источником питания и заканчивающимся на вводе в домовладение. На этом же участке разделяются нулевой защитный и рабочий провода.

Заземляющий контур

Одной из особенностей системы TT, является наличие в домашней структуре электрического снабжения обособленного глухого заземления, не соединяемого с заземляющим комплексом на питающей подстанции.

Требования, предъявляемые к системе заземления:

  • вертикальные прутки длиной не менее 1,6 см;
  • горизонтальные прутки — не короче 1,0 см;
  • минимальные показатели толщины металла — 0,4 см;
  • минимальные показатели диаметра стальных труб — 3,2 см.

Стандартная система представлена заземлителем в виде нескольких контактирующих с грунтом проводников, заземляющим устройством и специальным проводником для соединения с электрическими приборами.

Эффективность системы заземления в частном домовладении заметно повышается, если на вводных цепях устанавливаются стандартные УЗО — устройства для защитного отключения.

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.

Сопротивление грунта

  • 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

  1. Заглубленный металлический контур вокруг строения. В основном это арматура, забитая в землю. Пруты соединены между собой приваренной металлической шиной.
  2. Самая популярная система заземления на даче своими руками — схема трех или нескольких погруженных в грунт длинных электродов, связанных стальной полосой.
  3. Заземление с одним стержнем, утопленным на значительную глубину (от 6 метров).
  4. 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

Порядок работы

  1. Выбирается место для размещения и конструкция заземления: линия или треугольник.
  2. Подсчитывается требуемое количество горизонтальных и вертикальных элементов и доставляется на объект.
  3. Подготавливается инструмент: лопата, кувалда, сварочный аппарат с электродами, болгарка.
  4. Выкапывается траншея глубиной 60 – 70 см по профилю заземления. Отмечаются места для вертикальных элементов. Здесь рекомендуется выкопать ямки. Чем глубже они будут, тем быстрее и легче забьются вертикальные электроды.
  5. Уголки и круглая сталь заостряются и затачиваются. а труба на конце расплющивается.
  6. После забивания привариваются горизонтальные электроды и шина до вводного щитка.
  7. Места сварки очищаются от окалины и обрабатываются антикоррозийным составом, например, битумом. Другие части конструкции ничем покрывать нельзя, чтобы сохранялось хорошее электрическое соединение с почвой.
  8. Траншея засыпается однородным грунтом и утаптывается. Защитное заземление готово.

Этапы монтажа заземления

При желании сделать заземление дома самому, в первую очередь нужно обзавестись некоторыми знаниями из области электротехники. Также специалисты настоятельно рекомендуют использовать готовые схемы по монтажу заземления. Желательно перед началом работы ознакомиться с правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Затем для работы необходимо иметь заземляющую конструкцию, которая будет размещена под землей. Можно приобрести уже готовый надежный и сертифицированный комплект. Например, есть комплект EZ 15, EZ 38 или EZ 48 (маркировка определяет, какой комплект нужен для соответствующего типа грунта). При желании можно сделать похожую конструкцию самому, используя похожую схему.

Читайте также:  Как пользоваться мультиметром правильно

Затем нужно определить, по какой системе будет устроен контур заземления в жилом доме. Самая распространенная система – ТТ. Маркировка системы ТТ означает, что нейтраль глухозаземлена, а ее открытые проводники заземлены в независимости от отношения к «земле» нейтрали источники питания или других точек питающей сети. Для системы ТТ характерно наличие заземления на сходе в помещение дома.

Сделать заземление по системе ТТ можно своими руками, если правильно следовать ее схеме. Система ТТ распространена в поселках, по ней подключают небольшие дома и строения, бытовки и сараи. Обычно система ТТ используется при питании электроустановки до 1000 вольт, и если нет возможности соблюдать условия системы TN. Для ТТ обязательно нужно подключать устройство защитного отключения. Один из самых главных недостатков системы ТТ является одновременный отказ УЗО и пробой фазы на корпус заземленного электрического прибора.

Далее для работы понадобится подходящий инструмент. Необходим комплект гаечных ключей, портативный сварочный аппарат, шлифовочная машинка, тяжелая кувалда, штыковая лопата, комплект отверток. Используя инструмент нужно сделать заземляющую конструкцию. Можно остановиться на варианте с формой треугольника.

На достаточном расстоянии от дома можно начертить равносторонний треугольник с расстоянием между вершинами 1,5 метра. На этом месте вырыть яму глубиной до 1 метра. В местах вершин забивается стальная арматура с круглым сечением длиною в 2-3 метра и толщиной не менее 35 мм. Затем верхние части арматуры нужно соединить металлической шиной шириной 4 см и толщиной 4 мм.

Для этого нужно нарезать комплект заготовок длиною 1,6-1,7 метра (с запасом). При правильной установке электродов длины шин хватит, чтобы соединить их между собой. При креплении используется сварка. Соединяющий провод, который будет подключен к проводам «земля» возле распределительного щитка, желательно выбрать с медным сечением. Затем траншея зарывается.

Этапы монтажа заземления

Затем можно приступить к подключению всех розеток в доме к «земле», которая находится в трехжильном силовом кабеле. Работать нужно с обесточенной проводкой. Когда вы убедились, что сделали подключение правильно, можно приступить к контрольной проверке.

Как сделать «землю» для электричества

Некоторые люди используют вместо заземления трубопроводы, другие металлические сооружения, которые находятся в земле. Действительно, такое заземление исполняет свою функцию, но не всегда долго и надёжно.

Дело в том, что трубы трубопровода имеют соединения. Со временем электрический контакт на стыках труб пропадает по причинам коррозии. Трубопровод продолжает функционировать как проводник воды, но как проводник электричества и заземлитель он уже перестаёт действовать. Поэтому не стоит пользоваться таким заземлителем, который может в любой момент подвергнуть жизнь человека опасности.

Заземляющий контур своими руками

  1. Очень часто используют заземлитель в виде равностороннего треугольника. В вершинах треугольника забиты уголки (штыри).
  2. Линейная. Три штыря забиты в линию. Расстояние между ними один метр.
  3. Контур. В этом случае вокруг дома забивают штыри на расстоянии один метр друг от друга. Между собой они соединены полосой металла. Этот вариант предусмотрен для домов площадью более ста квадратных метров.

Расстояние от края отмостки до того места, где будут установлены штыри заземления, не должно быть менее полутора метров. После выбора места для контура заземления копается траншея под равносторонний треугольник с длиной сторон три метра. Глубина траншеи семьдесят сантиметров, ширина — шестьдесят сантиметров, так будет удобнее варить. Одна из вершин треугольника расположена ближе, чем другие, от неё к дому должна быть выкопана траншея глубиной пятьдесят сантиметров.

У вершин треугольника нужно забить штыри, не добив их до дна котлована на десять сантиметров. Заземлитель над землёй вести нельзя, он должен идти под землёй на глубине около шестидесяти сантиметров. Полосу металла шириной сорок и толщиной четыре миллиметра приваривают к выступающим частям штырей. Такой же полосой соединяют треугольник с домом. Сопротивление заземления не должно превышать четыре ома. Далее нужно засыпать траншеи землёй. Послойно нужно утрамбовывать землю, не допускать присутствия в ней мусора и камней.

Когда металлическая полоса вошла в дом, к ней нужно приварить болт, к последнему прикрепить медный проводник с сечением не менее 4 квадратных миллиметров. Заземление подключается в электрощит к специальной шине. От шины идёт разводка «земли» по дому.

Считается, что отдельно заземлять розетки неэффективно, так как в зависимости от состояния почвы сопротивление контуров меняется, возникает разность потенциалов, это приводит к выходу оборудования из строя или к электротравме.

Сравнительно недавно появилось модульное заземление. Оно включает в себя комплект штырей и соединяющих их хомутов. Отличается этот способ тем, что штыри забивают в землю на глубину сорок метров. На определённых этапах забивания должна проводиться проверка сопротивления. Это занимает малую площадь и требует небольшой объём работ, но цена такого заземления в несколько раз выше традиционного.