Заземление своими руками в частном доме без сварки

Обновлено: 19.05.2024

Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.

Что оно дает

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.

Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.

Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома

Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.

При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.

С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.

Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме

В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.

На дачах высока вероятность попадания молнии

Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.

Системы заземления частного дома

Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.

Система заземления TN-S-C

При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.

Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.

Система заземления частного дома TT

Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Устройство заземления в частном доме

Состоит система заземления частного дома из:

заземлителей-штырей,
металлических полос, их объединяющих в одну систему;
линии от контура заземления до электрощитка.

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Как правильно сделать

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

Самая популярная модель заземлителя

Порядок действий

От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.

Копают траншею

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм 2 ). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

Приваренная полоса

После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.

На входе в дом к металлической полосе от заземлителя приваривают болт, к которому крепится медный проводник в изоляции (традиционно окраска заземляющих проводов — желтая с зеленой полосой) сечением жилы не менее 4 мм 2 .

Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом

В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования. Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.

Модульная штырьевая система

Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно

Набор модульной системы заземления

Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.

Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.

Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.

Как самому сделать заземление на даче

Строительство современной дачи, как правило, сопровождается значительными объемами специальных электротехнических работ. Помимо обязательной подводки электропитания, а также монтажа распределительного оборудования и обустройства электропроводки, большое значение придается хорошо просчитанной и эффективно действующей системе заземления. Неподготовленные владельцы дачных хозяйств нередко забывают об этом важном элементе личной безопасности и пренебрегают им. Однако согласно требованиям нормативов (ПУЭ, в частности) эксплуатация не заземленного электрооборудования в личных хозяйствах недопустима, т. к. это может привести к непоправимым последствиям.

Нужно ли заземление на даче?

Заземление на даче важно потому, что оно гарантирует надежную защиту всех ее обитателей от поражения током. К тому же представители электросетей не дадут разрешения на подключение дома к линии, если в нем не оборудовано полноценное заземление или же оно не отвечает требованиям ПУЭ. В загородных постройках все данные по обустройству защитного контура закладываются в проект еще на стадии его подготовки (наряду с разработкой других коммуникаций). В этом случае владельцу жилья приходится выбирать между двумя вариантами: либо приглашать специалистов и оплачивать их работу, либо делать заземляющее устройство (ЗУ) самому.

Зачем нужен заземляющий контур

Прежде чем разобраться с вопросом нужно ли заземление на дачной территории и зачем оно вообще делается – сначала ознакомимся с основами теории защитных систем, применяемых в электрических сетях. Начнем с того, что большинство загородных построек подключено к сети с действующим напряжением 220 Вольт. В ее состав входят два проводника, называемые фазным и нулевым и защитный провод, используемый в различных системах заземления по разному. Два самых распространенных способа его применения приведены на рисунке ниже.

Схема заземления и зануления

В любой из этих схем третья жила позволяет организовать на стороне потребителя так называемое «повторное» заземление, обеспечивающее защиту людей от непредвиденного удара током. Такое может случиться совершенно случайно (из-за повреждения изоляции, например) и попадания высокого напряжения на корпус бытового прибора.

Если последний надежно заземлен (электрически соединен с заземляющим контуром), то угроза поражения резко снижается. Это объясняется тем, что при попадании напряжения на защищенный корпус его величина моментально уменьшается до потенциала земли (практически до нуля). Человек просто не получает сильный токовый разряд и успевает покинуть опасную зону.

В конструкции всех электроприборов, электроинструментов, а также в различных образцах бытовой техники предусмотрен сетевой шнур с третьей заземляющей жилой, защищающей пользователя от высокого напряжения.

Для ее надежного функционирования в квартире потребуется установить розетки, имеющие такой же дополнительный контакт, подсоединенный к защитному контуру.

Из сказанного следует что устройство заземления на даче своими руками – это не только рекомендация, но и вынужденная мера. Особое значение придается этому вопросу именно на загородных участках, где соорудить заземляющую конструкцию намного проще, чем в городской квартире.

Дополнительная информация: Существуют возражения, что все перечисленные проблемы удается решить путем установки электротехнических защитных устройств типа УЗО.

Однако даже при наличии этих приборов надежное заземление совсем не будет лишним, поскольку оно только дополнит комплекс защитных мер.

Нужно ли защитное устройство на садовом участке, и каким оно должно быть?

Нужно ли заземление на даче? Каждый участок дачного товарищества должен быть снабжен этим недорогим и простым приспособлением для безопасности не только одной дачи, но и всего садового массива. Нередко при авариях электропроводки возникает пожар, который может перекинуться на соседние дома.

Дома на садовых участках строят из различных материалов. Для быстрого возведения дачного дома часто применяется способ каркасного строительства. При грозах и не оборудованном заземляющим устройством и громоотводом участке, велика вероятность возникновения пожара и поражение людей электричеством.

Также необходимо сказать о выходе из строя дорогостоящих бытовых приборов:

при резких скачках напряжения в сети;
замыкания на корпус фазы;
при поражении молнией.

Еще один очень важный вопрос, который необходимо разобрать перед началом работ – это критерии выбора защитного устройства:

Следует определить величину сопротивления устройства. Разброс рекомендаций в источниках достаточно широк. Он колеблется от 0,5 Ома до 60 Ом, но все — таки необходимо делать заземление ниже уровня организма человека. Значит, оптимальным будет значение ниже 4 Ом.

Чем выше находится уровень грунтовых вод, тем меньше глубина забивания в грунт уголков или готовых электродов заземлителей.

Этот критерий влияет и на размер равностороннего треугольника при монтаже заземления. Длина электродов и размер стороны треугольника бывают от 120 сантиметров до 300 сантиметров. Устройство заземления располагают не ближе 3 метров от стены домика и на участке расположения распределительного щитка.

Что нельзя использовать в качестве заземляющего устройства

Некоторые недостаточно компетентные пользователи полагают, что в качестве контура заземления можно использовать водопроводные или отопительные трубы. Специалисты убеждены, что указанный подход не только ненадежен, но и очень опасен. Доказать это удается после приведения следующих фактов:

Во-первых, гарантировать надежный переходной контакт, без которого невозможно нормальное заземление, в этом случае чаще всего не удается. Объясняется это тем, что бытовые трубы обычно сильно окислены и неспособны обеспечить требуемые условия для стекания аварийного тока.
Во-вторых, в современных водопроводных системах нередко встречаются пластиковые вставки, совершенно не проводящие тока и полностью изолирующую систему от земли.
В-третьих, из-за отсутствия надежного соединения с грунтом (с минимальным переходным сопротивлением) при аварии опасный потенциал накапливается на батарее, любое прикосновение к которой, как правило, приводит к неприятным последствиям.

Таким образом хозяину частного строения, решившему использовать отопительные трубы в качестве заземления, следует не раз продумать этот вариант, прежде чем подвергать опасности себя и близких.

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 (пробой изоляции) весь потенциал полностью переходит в землю.

Если рассмотреть этот вопрос на уровне «пользователя», то заземление защищает Вас от поражения электрическим током при повреждении изоляции в электропроводке.

Конструкция заземляющего контура

Проектируемая система заземления выполняет свои функции только при условии правильно выбранной конструкции, обеспечивающей требуемые показатели по защищенности. Она должна гарантировать надежный контакт с землей и минимальное переходное сопротивление для тока стекания. Но при подготовке заземления на даче своими руками приходится сталкиваться с грунтами разного типа, отличающимися удельным электрическим сопротивлением (смотрите таблицу).

Тип грунта	Удельное электрическое сопротивление верхних слоев земли Ом*м
Песок (при уровне грунтовых вод ниже 5 м)	1000
Песок (при уровне грунтовых вод выше 5 м)	500
Плодородная почва (чернозем)	200
Влажная супесь	150
Полутвердый или лесовидный суглинок	100
Меловой слой или полутвердая глина	60
Графитовые сланцы, глинистый мергель	50
Суглинок пластичный	30
Пластичная глина или торф	20
Подземные водоносные слои	от 5 до 50

Понятно, что слои, имеющие низкое удельное сопротивление, находятся, в основном, на удалении от поверхности земли. Но и при значительном заглублении электродов устройства заземления не всегда обладают нужными характеристиками. Возникшая проблема может быть решена несколькими способами, основные из которых приведены ниже:

увеличение глубины погружения электродов;
повышение их общего числа;
выбор оптимальной формы конструкции.

Важно! Все эти меры направлены на то, чтобы увеличить общую площадь соприкосновения ее элементов с грунтом.

Виды заземляющих конструкций

В повседневной практике применяются следующие виды заземляющих конструкций (смотрите фото ниже).

Возможные схемы заземления дачного дома

Воспользовавшись схемой, приведенной на рис. «а», удается сделать заземление на дачной территории в виде контура из стержней, заглубленных в землю. Как разновидность этого варианта может рассматриваться набор штырей, соединенные по всему периметру дома кольцевой стальной шиной. Такой линейный способ применяется в дачном строительстве довольно редко, что объясняется значительными объемами земляных работ и особенностями местности.

Схема «б» относится к наиболее востребованным решениям, пользующимся большой популярностью у владельцев загородных строений. При ее реализации в землю забивается три штыревых электрода, соединенных на сварку толстой стальной полосой.

Такую конструкцию совсем несложно изготовить самостоятельно даже в отсутствии специальных навыков. Кроме того, для ее размещения потребуется совсем немного свободного пространства.

На рисунке «в» представлен вариант заземления на даче своими руками без сварки, изготовленного на основе одного штыря, забитого на приличную глубину. Такую систему допускается обустраивать даже в подвале частного здания. Эта схема из-за своей простоты также используется довольно часто, но реализовать ее удается только на относительно мягких грунтах. Кроме того, для обустройства одиночного заземлителя потребуется запастись электродами особого типа.

Вариант «г» считается надежным и достаточно эффективным, но обустройство заземления в этом случае обязательно производится на этапе строительства дома. Сделать это в уже обжитой постройке будет очень трудно. Из четырех предложенных схем наиболее предпочтительными с точки зрения самостоятельного изготовления считаются схемы «б» и «а». По этой причине желательно рассмотреть их более подробно.

Схема треугольник

Еще до того, как сделать заземление на даче в виде простейшей треугольной конструкции – потребуется приготовить следующие расходные материалы:

соединительная полоса между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
сами штыри на основе уголков выбираются со сторонами 4х4 мм и длиной 2,5-3,0 м;
при использовании круглого арматурного прутка сечение не должно быть менее 10 мм2;
металлическая труба должна иметь толщину стенки порядка 3,5 мм.

Поперечные сечения элементов заземления
Из рабочего инструмента нужно будет запастись снаряжением для земляных работ (кувалдой, лопатой, ломом и т. п.), а также подготовить сварочный аппарат. Если придется работать с сложными по составу грунтами – может потребоваться ручной бур.

Место для размещения электродов подбирается так, чтобы провод заземления, идущий к дому, можно было подключить без излишних проблем. Оптимальным удалением от стены строения считается расстояние порядка 2,0-6,0 метров.

Порядок обустройства

В качестве электродов и соединяющих их перемычек для собираемой самостоятельно конструкции обычно используется стальной уголок 50х50х5 мм. Допускается применять для этих целей трубные оцинкованные заготовки с толщиной стен не менее 3,5 мм. Поперечная полоса делается из тех же деталей или из стальной полосы 40×4 мм. Ее же можно использовать для проводки шины заземления к месту ввода в дачный домик.

Контур заземления по схеме треугольник

Порядок монтажа может быть представлен в виде следующей последовательности операций:

Сначала на предварительно выбранном месте делается точная разметка.
Затем согласно ей вырывается небольшой котлован глубиной порядка 0,5-0,7 метра.
Сразу же вслед за этим роется траншея до дома той же глубины (для прокладки шины заземления).

Обратите внимание: При облегченном варианте исполнения вместо котлована по сторонам треугольника делаются траншеи шириной, достаточной для забивки штырей и проведения сварочных операций.

Также обратим внимание на то, что края угловых штыревых заготовок, вбиваемых в грунт, должны быть обрезаны таким образом, чтобы легко входить в него. Дальнейшие операции выглядят следующим образом:

Прежде всего подготавливаются штыри из неокрашенного металла требуемой длины. Их нижний конец обрезается шлифовальной машинкой под острым углом.
В намеченных точках (по углам треугольника) заготовки забиваются в грунт на нужную глубину. Они заглубляются настолько, чтобы их верхние окончания возвышались над уровнем дна траншеи где-то на 10-15 см.
После этого посредством сварки оголовки электродов заземлителя соединяются один с другим общей шиной из стальной полосы 40×4 мм.
Такой же ее отрезок приваривается к одному из вбитых в землю электродов, а затем прокладывается в траншее до дома.

Важно! В этом случае должна использоваться только сварка, несмотря на встречающиеся в Сети утверждения, что достаточно болтового соединения.

Последнее мнение ошибочно, так как для получения надежной и долговечной заземляющей конструкции обвязку потребуется именно приварить. Делается это по той причине, что резьбовой контакт в земле быстро окисляется, а его переходное сопротивление увеличивается.

Плюсы и минусы монтажа заземления по схеме «Треугольник»

Не требуется большой площади

Минимальные финансовые затраты на земляные работы

Трудоемкий и длительный процесс

Требуются сварочные работы

Линейный заземлитель

Линейная конструкция (схема «а», рисунок выше) обустраивается как комплект заземления для дачи из нескольких штырей, охватывающий практически весь периметр строения. В этом случае создаются идеальные условия для стекания опасного заряда, поскольку площадь контакта с грунтом резко возрастает.

Линейный заземлитель

Монтаж линейного заземлителя

Длина вертикальных электродов берется равной 2,5 метра, а их общее количество – минимум 4-6 штук. Для их изготовления подойдет стальной уголок 50х50х5 мм, который использовался и в предыдущем случае. В качестве линейной соединительной шины применяется стальная полоска типоразмером 30х4 мм. При изготовлении ЗУ потребуется проделать следующие операции:

Подготовить сплошную траншею длиной 9-11 метров, прорытую по периметру строения.
Ее глубина и ширина выбираются из тех же условий, что и для треугольной конструкции.
Далее в намеченных точках (примерно через 2,5 метра) забивается полный комплект электродов, которые соединяются затем посредством линейной шины.

Заключительные операции по вводу заземления в дом аналогичны уже описанным для треугольника.

Монтаж заземления без сварки в дачных условиях

В определенных ситуациях (в отсутствие поблизости электросети, например) при сооружении заземления в дачных условиях приходится обходиться без сварки. В этом случае единственно приемлемое решение – воспользоваться болтовым соединением, надежность которого несколько ниже сварного. Для продления срока службы такой конструкции нужно сделать следующее:

Использовать оцинкованные болты, приваренные к элементам конструкции заранее в мастерской.
Болтовые сочленения при изготовлении контура потребуется обработать антикором.
На завершающем этапе нужно будет обернуть их несколькими слоями плотной изоляционной ленты.

Другой подход к решению проблемы – использовать для изготовления современного заземляющего устройства готовый комплект модульно-штыревого заземления.

Современная система заземляющего устройства — модульно-штыревое заземление

С помощью данного комплекта заземляющее устройство можно выполнить в виде одного глубинного электрода.

Как сделать заземление на даче

Дополнительная информация: Существуют возражения, что все перечисленные проблемы удается решить путем установки электротехнических защитных устройств типа УЗО.

Из рабочего инструмента нужно будет запастись снаряжением для земляных работ (кувалдой, лопатой, ломом и т. п.), а также подготовить сварочный аппарат. Если придется работать с сложными по составу грунтами – может потребоваться ручной бур.

Обратите внимание: При облегченном варианте исполнения вместо котлована по сторонам треугольника делаются траншеи шириной, достаточной для забивки штырей и проведения сварочных операций.

Важно! В этом случае должна использоваться только сварка, несмотря на встречающиеся в Сети утверждения, что достаточно болтового соединения.

Заземление в частном доме

При отсутствии защитного заземления в определенных условиях электроника просто выйдет из строя. Это особенно актуально для загородных районов и сельской местности, где до сих пор используются старое оборудование и линии для электропередачи. Поэтому хозяева, проживающие в таких местах, вынуждены самостоятельно делать защитное заземление в частном доме. Если все сделано правильно, в том числе и ввод, то при возникновении токовых утечек происходит мгновенное срабатывание УЗО и опасный участок оказывается обесточенным. Точно такие же мероприятия проводятся и в деревянном доме.

Необходимость заземления в частных домах

Среди мероприятий по обеспечению электробезопасности загородного домовладения, важнейшей составляющей является защитное заземление в частном доме, наполненном большим количеством современной бытовой техники. Кроме того, схема домашней электрической сети не пройдет согласование и утверждение, если в ней отсутствует система защитного заземления.

Правильное заземление позволяет эффективно решать следующие задачи:

Защита от поражения током людей, проживающих в доме, в случае их соприкосновения с приборами, у которых нарушена изоляция. В случае необходимости выполняется даже заземление электрощита.
Обеспечение корректной и безопасной работы современного оборудования и бытовых электроприборов.
Газовое оборудование (котлы) будут эксплуатироваться в безопасных условиях.
Существенно повышается эффективность молниезащиты, заземляемой и соединенной в единое целое со всей системой.

Организация заземления и его необходимость основаны на физических законах, определяющих движение электрического тока в сторону с минимальным сопротивлением. Когда у прибора повреждается изоляция, он выходит наружу и замыкается на корпус. Оборудование перестает нормально функционировать, а человек рискует попасть под действие электротока при случайном касании такой поверхности.

Если же заземление в частном доме установлено и смонтировано по всем правилам, распределение электрического тока будет происходить с учетом сопротивлений человеческого тела и заземляющего контура. Поскольку сопротивление заземления существенно ниже по сравнению с телом, ток начнет протекать именно по этой цепочке и уйдет в землю, не причинив человеку никакого вреда. Это самый простой ответ на вопрос, для чего нужно заземление.

Принцип работы заземляющих систем

Главная функция любой заземляющей системы заключается в том, чтобы соединить между собой электропроводящие части приборов и оборудования со специальной металлической конструкцией, вплотную контактирующей с грунтом. В электротехнике данная конструкция известна как заземлитель, заземляющее устройство или заземляющий контур. В его состав входят металлические детали, изготовленные из уголков, труб, и других профильных материалов, соединяемые друг с другом с помощью сварки.

Защитные устройства заземления снижают потенциал в точке соприкосновения человека с корпусом устройства и выводят его на безопасный уровень. В этом и заключается принцип работы данных систем, основанный на движении электрического тока в направлении минимального сопротивления. Весь процесс занимает очень короткое время, в течение которого происходит срабатывание защитного автоматического устройства – УЗО, полностью отключающего подачу напряжения.

Современные стандарты предусматривают использование во внутренней электрической сети трехжильного провода. В числе трех жил имеется проводник, с помощью которого осуществляется заземление розетки в частном доме и последующее соединение приборов и устройств с защемляющим контуром, расположенном в грунте. При использовании вместе с молниеприемниками, защитные системы дополнительно оборудуются разрядниками, способными выдерживать токи и напряжения с большой величиной.

Основным требованием к заземляющей конструкции коттеджа является ввод металлических деталей в грунт. Улучшению такого контакта способствует повышение электропроводности почвы возле заземлителя, осуществляемое различными способами. Одним из них служит непосредственное химическое воздействие на грунт различными реактивами, в том числе и солью. Данный фактор нужно учесть при устройстве заземления частного дома своими руками. Если конструкция выполнена правильно, ток будет свободно стекать в почву.

Типы заземления для частного дома

При возведении нового здания или замене старой проводки, хозяевам приходится решать проблему, какое заземление в частном доме выбрать в конкретном случае. Для современных объектов больше всего подходят системы ТТ и TN-C-S. Каждая из них имеет свои характерные особенности, а также положительные и отрицательные стороны. Рассмотрение их поможет разобраться, какое заземление выбрать.

Следует учитывать тот фактор, что для подачи питания используются трансформаторные подстанции с глухо заземленной нейтралью и ЛЭП с четырьмя проводами. Это особенно важно, когда делается заземление в частном доме своими руками на 380 вольт с использованием трех фазных и одного PEN-проводника, объединяющего в себе землю и ноль.

Если используется схема заземления частного дома TN-C-S, то ввод оборудуется повторным заземлением проводника PEN. Если же применяется система TN, в этом случае этот объединенный проводник разделяется на РЕ и N. При этом используется уже трех- или пятижильная проводка. Соединение между собой проводников РЕ и PEN строго запрещается. В связи с этим, точка их разделения должна находиться перед коммутирующими устройствами.

Серьезным минусом таких систем является возникновение опасного напряжения на корпусах электроприборов в случае обрыва проводника PEN. Поэтому данная схема используется лишь на современных ЛЭП, оборудованных СИП-проводом с низкой вероятностью обрыва.

В системах ТТ отсутствует соединение между заземлением здания и PEN-проводником. Этим и отличается данный контур заземления в частном доме от предыдущей схемы. Основным недостатком такой системы является появление опасного потенциала на корпусе устройства в случае короткого замыкания фазы на землю. Для срабатывания автомата тока короткого замыкания оказывается недостаточно, поэтому дополнительно подключаются УЗО, обеспечивающие гарантированное прекращение питания. Такая схема подходит не только частному дому, но и дачному участку.

Заземление в частных домах со старой проводкой

Многие хозяева дач и частных домов сталкиваются с проблемой подключения индивидуального заземления при наличии старых схем электропроводки, зачастую находящейся в ветхом и даже неисправном состоянии. В подобных случаях наиболее приемлемым вариантом считается полная замена домашней сети, когда меняется весь провод и кабель.

Данный вариант считается дорогим, и не все имеют финансовые возможности для его осуществления. Поэтому приходится использовать уже имеющиеся ресурсы и решать проблему путем их улучшения и совершенствования.

Начинать ремонт рекомендуется с установки новых распределительных коробок, розеток и выключателей. Места их установки и сам ввод можно оставить прежними, обращая лишь внимание на наличие или отсутствие заземляющих проводов. Перед тем как подключить заземление, они через распределительную коробку соединяются с шиной заземления, устанавливаемой в щитке.

В другом случае можно полностью отключить старую сеть и оставить ее внутри стены. Взамен прокладывается наружная проводка в пластиковых кабель-каналах. Для установки новых розеток и выключателей можно использовать старые отверстия или просверлить новые в более удобных местах. Распределительные коробки должны быть также освобождены от старой проводки.

При желании старый провод можно не отключать, а использовать ее для подсоединения маломощных бытовых приборов. Для новой линии, оборудованной заземлением, потребуется установка более современного распределительного щита. Если нет желания менять всю проводку, подключение заземления можно выполнить одной лишь прокладкой заземляющего провода, уложенного в пластиковый кабель-канал.

Основные компоненты заземления для частного дома

Перед тем как приступать к устройству заземления, нужно изучить все детали и элементы, что потребуются для заземления в частном доме и определиться с местами их установки и монтажа.

В первую очередь обустраивается заземляющий контур, представляющий собой сборную конструкцию. Для ее изготовления используются гладкие прутки, стальные трубы, уголки и прочие типовые профильные материалы, а также заземляющий провод. После размещения в грунте, отдельные детали свариваются между собой, обеспечивая качественный контакт с землей и быстрое стекание в нее электрического тока. В связке с контуром заземления обычно устанавливается УЗО, мгновенно отключающее сеть в случае соприкосновения с токоведущими частями.

Кроме того, при устройстве заземления потребуется выполнить следующие действия:

На главной заземляющей шине – ГЗШ, установленной внутри щитка, создается отдельная клемма РЕ, которая будет использована для подключения повторного заземления.
От этой же клеммы отводится медный провод, предназначенный для соединения с заземлителем.
Далее выполняется изготовление самой заземляющей конструкции, устанавливаемой с непосредственной близости от дома.

Заземлители бывают искусственными, создаваемые специально, при отсутствии имеющихся условий, и естественными, когда используются уже имеющиеся строительные конструкции, детали и элементы, подходящие для этих целей.

Если планируется заземление на даче своими руками, схема в этом случае рекомендуется с использованием естественных элементов. Лучше всего подходят металлические или железобетонные элементы самого здания. Можно воспользоваться стальными трубопроводами, свинцовой защитой силового кабеля и другими металлическими сооружениями в виде опор и столбов.

Конструкция контура заземления

Поскольку заземляющий контур является основным элементом системы, его конструкцию следует рассмотреть более подробно.

В качестве конфигурации применяется треугольник, прямоугольник, прямая линия, дуга или овал. Чаще всего устройство заземления в частном доме выполняется с контуром в виде треугольника, поскольку это наиболее оптимальный вариант, подходящий лучше всего. Его равнобедренная конфигурация способствует созданию наибольшей площади рассеивания токов. Параметры конструкции отвечают всем нормативам, а затраты на обустройство – минимальные.

Расстояние между отдельными штырями может составлять от единичной до двойной длины такого штыря. То есть, при забивании элемента на 3 метра в грунт, расстояние между ними получится от 3 до 6 метров. Такие показатели обеспечивают нормальное сопротивление контура заземления. Стороны треугольника не всегда получаются ровными. Допускается сдвиг штырей при наличии камней и других препятствий внутри грунта.

Нередко естественные условия позволяют использовать для подключения только схему полукругом или в линию, когда штыри выстраиваются в линию. Такая схема предполагает использование большего количества электродов, обеспечивающих достаточную площадь рассеивания токов. Это является серьезным недостатком в связи с увеличением материалоемкости конструкции и проблем при забивании в землю. Поэтому, по возможности, хозяева любого загородного дома стараются сделать контур в виде треугольника.

Для достижения максимальной эффективности заземления, сопротивление контура не должно превышать 4 Ом. Это условие обеспечивает качественное и надежное соединение и контакт заземлителей с грунтом. Многое зависит и от материалов, используемых в качестве соединяющего средства для штырей. Обычно для этих целей применяется стальная полоса или уголок, соединяемые с электродами при помощи сварки.

Следует обращать особое внимание на качество сварных швов. Для связки в качестве проводника также можно воспользоваться медным проводом, сечение которого не ниже 10 мм², или алюминиевым – сечением не ниже 16 мм2. В качестве креплений используются крупные болты, привариваемые к штырям. Провод накручивается на болт, прижимается шайбой и фиксируется гайкой.

Монтаж контура заземления в частном доме

После изучения теоретических вопросов, в том числе и для чего нужно заземление в доме, можно приступать к непосредственному монтажу контура.

Процедура заземления жилого дома начинается с выбора места установки. Данный участок должен быть свободен от любых коммуникаций, поэтому предварительно следует выполнить все необходимые согласования с соответствующими службами. Далее выбирается одна из конфигураций заземлительного контура, рассмотренных ранее. После этого можно приступать к установке электродов самому без помощников.

Для облегчения этой процедуры рекомендуется использовать ручной бур. С помощью бура в грунте делается первое отверстие на глубину около 2-х метров, после чего туда вбивается первый штырь. Если он легко входит в землю, то все последующие электроды можно вбивать глубже, но не более чем на 3 метра. В этом случае штырь просто застрянет и дальше не пойдет.

По завершении забивки, все заземлители обрезаются в верхней части на 15-20 см вниз от уровня земли. Между ними на эту же глубину прокапывается канавка для укладки соединительных элементов. Затем выполняется соединение всех деталей болтами или сваркой. К самой ближней части от дома подключается специальный провод заземления. Недостатком болтовых соединений является необходимость их периодической проверки, подтягивания контактов и очистки от ржавчины.

Советы и рекомендации

При решении задачи как правильно сделать заземление, следует учитывать, что в основе его работы лежат элементарные физические законы. Их точное соблюдение на всех этапах устройства системы гарантирует ее дальнейшую устойчивую и эффективную работу. Ее эффект будет тем выше, чем больше площадь соприкосновения контура и грунта.

В связи с этим владельцам таких объектов рекомендуется соблюдать следующие правила:

Система заземления в частном доме не может обходиться единственным металлическим штырем. Даже если его вбить слишком глубоко, он не создаст полноценного контура. В некоторых случаях решение задачи, как сделать заземление в частном доме становится возможным лишь несколькими заземлителями с помощью не менее чем двух треугольных контуров, расположенных на глубине до 3 метров.
Нельзя делать заземление дома с использованием для контура деталей с повышенной плотностью поверхности. К ним относится профильная арматура, рельсы, швеллеры и т.д. Контур, сделанный из этих материалов, очень плохо контактирует с грунтом, а иногда контакт и вовсе отсутствует.
При выборе количества контуров и расчете их общей площади, следует исходить из общей мощности приборов, установленных в доме. Чем больше таких устройств, тем крупнее должно быть и все заземление частного дома.
Для защиты металлических деталей контура от действия коррозии, перед помещением в грунт на них должно наноситься специальное защитное покрытие, проводящее электрический ток. Запрещается использовать для этой цели обычные лакокрасочные материалы.

Заземление в частном доме своими руками

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

Контур заземления для частного дома

Схема заземления частного дома

Как подключить розетку с заземлением — простые советы по монтажу и секреты профессионалов

Читайте также: