Как сделать заземление в частном доме

Зачем при наличии заземления нужно УЗО

Принцип действия УЗО

Устройство защитного отключения необходимо для выравнивания фазного и нулевого тока. При вероятности утечки УЗО обесточит линию и даже при касании к корпусу прибора электричество уйдет в грунт.

Схема без заземления и УЗО

Если в доме нет заземления, монтаж защитного устройства осуществляется двумя способами.

На входе. Прибор является единственным средством защиты для всей домашней проводки. Напряжение будет подаваться через кабель ввода на распределительный щит, потом – на двухполюсный автомат, а после – на УЗО. После этого можно подключать автоматы к отходящим линиям.

Схема практически не требует финансовых затрат, обеспечивает компактное расположение всех приборов. Ее минус – срабатывание устройства в режиме токовой утечки и обесточивание всего здания.

На входе и линиях отвода. Вводное приспособление монтируется на входе, а вспомогательные – около автоматов линий отвода. Количество УЗО определяется разветвлением электросети. К защите допускается подсоединять бойлеры, стиралки, электрические плиты и посудомоечные машинки. По такому принципу удобно подключать гараж, погреб или подсобные постройки.

В момент утечки тока срабатывает конкретный прибор, останавливается один вид техники, остальные работают в стандартном режиме. Недостаток системы – заземление долго устанавливается в габаритном щитке, который стоит недешево.

УЗО в системе без защитного проводника TN-C

Подключение УЗО и дифавтомата в однофазной системе TN-C

Система включает трехфазный (4 шт.) или однофазный (2 шт.) провод. Первые состоят из 3-х фаз и одного нуля, вторые – из 2-х фаз и одного нуля. В случаях повреждения изоляционного слоя аппарат не сразу реагирует, поскольку ток утечки не появляется.

При касании к поврежденной технике часть напряжения поступит в тело человека. Только тогда УЗО начнет срабатывать. За 1/10 секунду может произойти многое – от неприятных покалываний до электроожогов.

Схема с защитным проводником (TN-S и TN-C-S) и УЗО

При контакте оборудования, подключенного через УЗО с заземляющим контуром, сразу возникает утечка тока. Она происходит при замыкании фазы на корпусе техники. Автомат активируется, разрывает соединение, ток отводится в грунт.

Газовый котел и УЗО

Заземлять газовый котел следует обязательно, одновременно с установкой УЗО. Необходимость работ обусловлена образованием поверхностного напряжения на корпусе котла при работе. Заземление в данном случае предотвратит выход оборудования из строя, устранит риски воспламенения от статического электричества. Обустройство линии также обеспечит дополнительную пожарозащиту, поскольку газ взрывоопасен.

https://youtube.com/watch?v=6MIOsXp7Tso

Из чего состоит система заземления

Схема работы защитного 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 представительстве 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-распределительный щиток.

В комплексе металлосвязь и заземлители складываются в контур заземления.

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

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 электросопротивления 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.

Конструкция заземляющего устройства

Как работает заземление

Для чего необходимо заземление и принцип его действия, необходимо знать, даже домашнему мастеру. Заземление выполняет функцию защиты от возможного поражения током, в случае пробоя изоляции, после которого напряжение поступает на корпус металлических бытовых устройств. Если заземление сконструировано правильно, то ток направится в грунт и при касании не ударит пользователя.

Если в систему подачи электроэнергии встроено специальное устройство, которое отключает работу сети, то при подобной утечке напряжения оно выключит подачу тока.

Недостаточно знаний, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме, еще нужно при конструировании соблюдать все параметры. В иной ситуации контур будет иметь большее сопротивление и не сможет выполнять функцию защиты.

Контуром заземления является конструкция из металлических штырей и шин, которая располагается в земле и в случае пробоя изоляции отводит напряжение в грунт. Не любой тип грунта, принимает ток. Поэтому обустройство заземления, желательно проводить на определенных типах почвы.

Идеально подходят для заземления:

• чернозем;
• суглинистая и глинистая почва;

Отметим, что заземление должно быть обустроено ниже отметки промерзания грунта. В обратном случае, зимой, устройство будет выполнять свои функции, только частично. При конструировании следует учесть, что контур заземления, должен располагаться на расстоянии 1-10 метров от жилой постройки, для отвода на определенное расстояние, необходимо прокопать траншею и проложить контур.

Контур бывает:

• треугольным;
• прямоугольным;
• овальным;
• линейным и дуговым.

Для конструирования заземления, лучше выбирать треугольную разновидность контура, но есть и другие варианты.

Треугольник

Зная, как сделать заземление в частном доме и на даче, домашние специалисты, отдают предпочтения треугольным вариантам. Заключается выбор именно этого варианта, в том, что при маленьких размерах изделия ток рассеивается по разным сторонам, также отметим, что затраты на конструирование минимальные и контур соответствует всем нормам.

Во время конструирования равнобедренного треугольного контура, минимальная длина сторон равняется длине отрезков, а максимальная может достигаться соединением нескольких отрезком металла.

Не всегда получается выкопать яму, чтобы получился равносторонний треугольник, так как могут попасться камни или тяжело обрабатываться почва. В таких ситуациях стороны, необходимо сместить, принцип действия и эффективность не изменится.

Линейный

Некоторым гораздо легче организовать линейный контур заземления. Конструирование подобной схемы заключается в линейном соединение штырей, с помощью электродов. Промежуток между штырями в этом случае также приравнивается к длине электродов. При организации подобной схемы понадобится больше штырей, так как необходимо добиться большего рассеивания напряжения. Но так как горизонтальные электроды, нужно долго забивать и их много, при возможности отдают предпочтение треугольным контурам.

Как правильно сделать

Подготовка к заземлению в частном доме

Для правильного выполнения монтажа на участке защитного заземления и ввода его в дом стоит подобрать материал и форму заземлителей.

Конструкция изготавливается из стальных или медных металлических элементов:

• вертикальных прутьев от 16 мм;
• горизонтальных стержней от 10 мм;
• стальных изделий толщиной от 4 мм;
• стальных труб диаметром от 32 мм.

По форме заземлитель может иметь вид равностороннего треугольника со штырями-вершинами. Второй вариант – линия с 3-мя элементами, расположенными ровно. Третий способ – контур, при котором стержни забиваются с шагом 1 м и соединяются металлосвязями.

Порядок действий

Земельная подготовка к прокладке контура заземления

Монтаж заземления стоит рассмотреть на примере треугольника. Работают по следующей схеме:

1. Делают разметку в виде треугольников с отступом от начала отмостки до участка монтажа не меньше 150 см.
2. Выкапывают траншеи в виде треугольника. Размер сторон – 300 см, глубина канавок – 70 см, ширина – от 50 до 60 см.
3. Вершину ближе к строению соединяют траншеей 50 см в глубину.
4. На кончиках вершин забивают элементы (круглый штырь или угол) длиной 3 м.
5. Заземлитель опускают ниже уровня почвы на 50-60 см. Над поверхностью дна он возвышается на 10 см.
6. К видимым участям элементов приваривают металлосвязи – полосы 40х4 мм.
7. Треугольник подводят к дому при помощи металлических полос или круглых проводников с сечением от 10 до 16 мм2 и сваривают.
8. Убирают шлак с точек соединения, покрывают конструкцию антикоррозийным средством.
9. Проверяют сопротивление (должно быть до 4 Ом) и делают засыпку канавок почвой без крупных примесей. Каждый слой утрамбовывают.
10. На ввод в дом к полосе приваривают болт с изолированным медным проводником сечением 4 мм2.
11. Подкидывают заземление в щиток. Подключение осуществляется на специальный узел, покрытый консистентным составом.
12. Землю подсоединяют на каждую линию, разведенную по дому.

Ввод контура заземления в дом

Ввод контура заземления в дом

Для ввода контура в дом стоит использовать стальную полосу 24х4 мм, медную проволоку сечением 10 мм2, алюминиевый провод сечением 16 мм2:

• Проводники с изоляцией. На контур следует приварить болт, а на конец проводника – надеть гильзу с круглой бесконтактной площадкой. Далее собрать устройство, накрутив на болт гайку, на нее – шайбу, потом – кабель, шайбу и затянуть все гайкой.
• Стальная полоса. В помещение заводится шина или проводник. Чтобы обеспечить аккуратность выполнения, проводят медную шину с небольшими размерами.
• Переход с металлической шины к медному проводу. На шину приваривают два болта с удалением на 5-10 см. Вокруг элементов обкручивают проводник, прижимают болты шайбами.

Последний метод удобнее для разводки сквозь стену.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Установка отдельных заземлений не обеспечит эффективности эксплуатации бытовой техники. Электрический ток может стать причиной поражения человека. Если в доме 2 и больше розетки с отдельными заземлениями, оборудование может выйти из строя. Причина заключается в зависимости сопротивления контуров от состояния грунта на отдельном участке. Между конструкциями может появится разница потенциалов, что выведет технику из строя или причинит электротравму.

Системы заземления частного дома

На объектах частного строительства можно сделать заземление на основании систем TN-C-S и TT.

Применение TN-C-S

Основной прибор защиты – автоматы с глухозаземленными нейтралями. Они соединяются с землей общим PEN-кабелем, разделяясь на входе в здание. Опасность системы – возникновение фазного напряжения при обгорании провода PEN и одновременное касание земли и фазы. По этой причине ПУЭ регламентируют строительство линии:

• использование PEN-проводника с механической защитой;
• резервные заземленные столбики через каждые 100-200 м.

Реализовать TN-C-S в сельской местности проблематично.

Особенности системы ТТ

Провод земли подается на распредщиток от индивидуального заземляющего контура. Система отличается устойчивостью к разрывам кабеля, но не функционирует без УЗО. Последний элемент устраняет риски поражения электротокам.

Схема заземления TT

Защита от удара электрическим током

Перед тем как дать ответ на главный вопрос, зачем нужно заземление, нужно разобраться с конструкцией. Заземление – это кусок электрического провода определенного размера, где один конец присоединяется к электрооборудованию, а второй запускается под землю.

И вот именно монтаж заземляющего устройства дает возможность предотвратить поражение электрическим током или минимизировать его воздействие на человека. Также нередко возникает вопрос, для чего требуется контур заземления? Он нужен для бытового электрического оборудования, выполненного из металла, это может быть:

1. 1. Стиральная машина.
2. 2. Холодильник.
3. 3. Плита.

Наводя потенциал на корпус из металла, ток в обязательном порядке должен уходить в землю. Но в данном случае требуется создание устройства в виде металлической конструкции, которое создает контакт непосредственно с землей.

Таким образом, при наведении потенциала на электрический корпус бытового прибора электрический ток будет полностью уходить в землю, и для человека подобная ситуации не влечет никакой опасности. Разумеется, часть все равно пройдет через тело человека, но опять же, ситуация безопасна и никаких пагубных воздействий не будет.

В каких случаях необходимо заземление

Так зачем нужно заземление? Для наглядности стоит рассмотреть несколько примеров:

1. К примеру, в квартире установлена посудомоечная машина. Но по какой-то причине в определенный момент на корпусе появилась фаза, и корпус не заземлен. Но нейтраль линии электропередачи, которая ведет к дому и дает электричество – заземлена, также под заземлением краны и батареи.

Если надеты резиновые тапочки, то при соприкосновении никаких неприятных ощущений и даже малейшего удара не будет. Но вот если нет обуви, и при этом человек еще и схватился за кран, а вторая рука расположена на корпусе, то он становится проводником электрического тока, который подается через корпус на человека, и далее в землю на нейтраль, и на подстанцию.

2. Если посудомоечная машина заземлена? Что произойдет в такой ситуации? Если по каким-то причинам на корпусе появится ноль, то ток сразу уйдет в грунт. Хоть человек босой, хоть в тапочках, ничего не произойдет, заземление сработало, никакого поражения электрическим током все целы и невредимы. Один недостаток, посудомоечную машину нужно будет ремонтировать, но все равно это будет дешевле и лучше.

3. В помещении поломалась стиральная машина, и корпус оборудования находится под напряжением. При соприкосновении с корпусом в таком случае человек получит удар током. Вот зачем нужно заземление, тогда ток уходит в землю и с человеком все хорошо.

Дело в том, что сопротивление человеческой кожи намного выше, чем сопротивление провода, и тогда ток идет по пути наименьшего сопротивления, попадает в землю, и человек остается в целостности. Это один из наиболее простых примеров, который и показывает, зачем нужно заземление в доме или другой постройке. Без такой системы риск получить удар электрическим током возрастает.

Стоит брать в расчет еще один момент, особенно для владельца частного дома это крайне важная информация. Даже если сооружение построено из натурального материала, количество электрической проводки остается тем же что и в многоэтажном жилом здании, но натуральный материал отлично воспламеняется. Именно исходя из этого, система заземления в частном доме может предотвратить возникновение неприятных ситуаций и пагубных последствий.

Наиболее страшным событием, которое может произойти – это пожар, он возникает вследствие короткого замыкания или выхода из строя электрооборудования. То есть если возникает сомнения и вопросы по поводу того, зачем нужно заземление в частном доме, нужно осознавать, что подобная система защищает не только от возгораний, но и предотвращает от удара электрическим током каждого члена семьи.

Ситуации могут быть довольно жуткими, но они являются наглядным примером того, к чему может привести халатность и пренебрежение техникой безопасности. Как видно, иногда последствия могут быть действительно самыми серьезными и пагубными.

Устройство заземления

Схемы контура заземления

Домашний контур заземления является устройством с внутренней и наружной подсистемами. Две из его трасс соединяются в распредщитке, остальная часть находится на улице. Она представляет собой электроды, скрепленные пластинами из металла и вкопанные в грунт. На главный щиток от конструкции протягивается металлическая шина. Устройство работает по принципу отвода электротока в локальный грунт при касании человека к технике.

Из чего делать заземление

Металлический уголок для заземления

Своими руками можно выполнить заземление из металлических прутов 16 мм в диаметре. Один конец элемента затачивают до острого состояния, а на второй прикрепляют сваркой плоскую площадку.

Также используют металлический уголок с выступами в виде полочек длиной 50 мм, которые быстро забиваются кувалдой в мягкую почву.

Трубы со сплющенным или заваренным в конус краем также подойдут для обустройства защиты. Понадобится проделать отверстия с отступом 50 см от края, чтобы система функционировала в условиях пересохшего грунта. Для восстановления работы в элементы заливают раствор соли с водой. Недостаток технологии – необходимость выкапывания или бурения скважины.

Модульно-штыревое заземление

Конструкция представляет собой стальные штыри длиной 1,5 м с медным покрытием. Готовый комплект модульно-штыревого заземления для дома и дачи соединяется муфтами. Вертикальные и горизонтальные элементы скрепляются латунным зажимом.

Сборка и монтаж осуществляются последовательно:

1. Штырь обрабатывается антикоррозийным средством.
2. На верхнюю часть устанавливается насадка-наконечник для удобства работы с вибромолотком.
3. На второй конец прута надевается заостренный наконечник и покрывается антикоррозийным средством.
4. Наверх штыря надевается плоская площадка.
5. Выкапывается углубление в грунте.
6. Набор для заземления в сборке помещается в яму и ввинчивается на максимальную глубину.
7. Вибромолотом конструкцию погружают в почву, оставляя 20 см для присоединения другого стержня.

Готовый модульный прибор занимает небольшую территорию, не требует проведения сварочных работ. Все части конструкции изготавливаются заводским способом, поэтому собираются без усилий.

Контур из черного металла

Заземляющим электродом являются любые стержни из черного металлопроката – стальные уголки, трубы, гладкая арматура, двутавры. Оптимальное сечение металла для эксплуатации на протяжении 20-30 лет – не меньше 1,5 см2.

Популярный вариант, по которому может делаться защитный контур – в виде треугольника, где электроды являются вершинами. Штыри соединяются полосами из металла, аналогичный элемент протягивается на распределительный щит. В зависимости от сопротивления почвы стержни устанавливаются на расстоянии 1,2 – 3 м.

Глубина забивания штырей

Схема контура заземления

Допускается забивание металлических стержней на глубину:

• от 80 до 100 см, но не менее 60 см ниже уровня промерзания почвы;
• от 100 до 200 см при наличии пластичных, подвижных грунтов на участке;
• с выступом на 1/3 во влажных почвах.

Чего делать нельзя

Неправильное соединение заземляющего провода

Чтобы безопасно заземлять участок и дом, стоит обращать внимание на запреты ПУЭ. Согласно документу нельзя:

• применять металл с корродированием – существуют риски коротких замыканий;
• использовать арматуру в качестве заземлителя и проводника – ток разрушает каленый слой и прут быстро ржавеет;
• прокладывать контур на расстоянии от жилого здания не более 1 м – система будет неэффективной;
• использовать в качестве контура трубы отопления или подачи воды – система не будет целостной;
• объединять РЕ-проводник с рабочим нулем за участком разделения – защитный автомат начнет срабатывать постоянно;
• ставить перемычку на ноль и РЕ-проводник розетки – при разрыве нуля на корпус бытовой техники будет подаваться фаза.

Подробные рекомендации указаны в Правилах устройства электроустановок.

Вопрос 1 а нужно ли заземление в частном доме или коттедже

Пользуясь сетью, которая не имеет защиты от воздействия электротока, жители рискуют попасть в опасную для жизни ситуацию, даже если проводка в деревянном жилище выполнена безукоризненно. Поэтому на вопрос, нужно ли заземление в частном доме, следует отметить функции, которые оно выполняет:

• Предохранение человека от поражения электрическим напряжением при касании к неисправному бытовому прибору.
• Снижение уровня магнитных помех высокочастотного диапазона, излучаемых электрической сетью и бытовыми устройствами.
• Обеспечение безопасной работы приборов, работающих в условиях повышенной влажности (бойлеры, стиральные машины и т.п.).
• Снижение порога электромагнитного излучения сети, которое негативно влияет на самочувствие человека.

Нужно отметить, что защитный контур представляет собой неотъемлемый компонент системы молниезащиты. Также возможно его применение в конструкциях, отвечающих за недопущение импульсного перенапряжения.

Где разместить контур?

Чтобы заземление частного дома своими руками и схема контура работали эффективно, важно определить месторасположение для установки заземляющих электродов. Поскольку их длина довольно внушительна, то есть риск повреждения трасс коммуникаций

Поэтому в этом случае есть смысл ознакомиться с планами их прокладки в горадминистрации. Кроме этого существует несколько правил, которые не стоит отвергать:

Устанавливая место расположения электродов, обратите внимание на характеристики грунта. Если есть возможность ознакомиться с геоморфологическими отчетами местности, то для монтажа нужно выбирать как можно низкие точки верхнего водоупора.
Исследовать уровень нахождения грунтовых вод и отношение длины погружаемых электродов к нему

При наличии на даче, гараже или в доме вентилируемого подвала – воспользоваться этим фактом в полной мере и устроить контур на дне погреба.
Размещать детали контура следует не ближе 1 метра от фундамента.

В коттеджном строительстве в основном применяется система защиты TT, когда контур заземления изготовлен в индивидуальном порядке, а не от подстанции, как в TN-S-C. Такая конструкция весьма устойчива к повреждениям, но требует использования УЗО, без которого защита от поражения электротоком неэффективна.