Делаем заземление частного дома своими руками: устройство и схемы

  Как защитить людей, проживающих в частном доме, от поражения электрическим током? Для этого существует мера безопасности, при которой главная электроустановка соединяется с землей посредством проводника. Обладая элементарными навыками, можно сделать заземление частного дома своими руками, существенно сэкономив на услугах специальных организаций. 

Принцип действия системы заземления

Жилые дома обычно запитаны от однофазной электросети с переменным током 220 вольт. Работу бытовых механизмов и установок обеспечивает электрическая цепь, в которой имеется два проводника — фаза и нулевой провод.

Конструкция каждого электроприбора предусматривает наличие изоляции и предохранителей, которые защищают человека от поражения током. Представьте себе ситуацию, когда ненадежные контакты заискрили. Напряжение в этом случае попадет на корпус, например, стиральной машинки. Хозяйка, коснувшись мокрой рукой своей верной помощницы, получит сильный удар током.

Предназначение контура заземления

Заземление дома проводится практически во всех случаях, так как электричество несет с собой большую опасность. Различные аварийные ситуации могут привести к тому, что корпус электрооборудования окажется под напряжением, и при соприкосновении произойдет поражение электрическим током. Во избежание подобной ситуации рассматривается то, как правильно сделать заземление в частном доме.

Корпус применяемой бытовой техники может оказаться под напряжением по следующим причинам:

  1. При обрыве нулевой фазы. Обрыв может произойти по причине механического или иного воздействия, а также критического изнашивания проводки. Своевременно проверить степень износа проводки довольно сложно, так как в большинстве случаев она скрыта в стене.
  2. При механическом или ином повреждении самого устройства. Некоторые неполадки могут привести к тому, что напряжение будет подаваться на неизолированные элементы конструкции.

Устройство заземления в частном доме, схема которого зависит от особенностей самой сети, позволяет отводить электричество в землю. Нужный контур создается не только в доме, но и на промышленных площадках, производственных линиях. Это связано с тем, что правильный отвод тока позволяет повысить пожарную безопасность оборудования, снизить риск возникновения различных перегрузок, повысить безопасность работы.

Для чего нужно делать заземление в частном доме

В многоэтажных строениях сооружение защиты закладывают на этапе проектирования объекта. В частном доме также соблюдают требования СНиП, ГОСТ, ПУЭ и прокладывают отвод, который обезопасит от поражения электротоком.

Популярная букмекерка запустила мобильное приложение для Андроид, скачать 1xBet можно по ссылке абсолютно бесплатно и без регистрации.

Устройство заземления в частном доме решает ряд задач:

  1. Защищает жильцов от удара током. Например, при касании приборов с нарушением изоляции проводов.
  2. Обеспечивает корректную работу современных электрических устройств.
  3. Поддерживает эффективность молниезащиты.
  4. Гарантирует безопасную эксплуатацию при работе с газовым оборудованием.

На заметку! Газовый котел в доме без контура не ставят. Обеспечение безопасности – одно из главных требований при эксплуатации данного вида устройств.

Принцип работы отводов основывается на законах физики – электроток всегда перемещается в сторону наименьшего сопротивления. Если изоляция проводов нарушена, ток замыкается на корпус. При этом человек получает удар, только прикоснувшись рукой к поверхности дефектного устройства. Без отводов разряд в 220 вольт будет очень чувствительным, а если контур есть, негативные последствия замыкания будут сведены к минимуму.

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.
Читайте также:  Вязка арматуры для фундамента: особенности

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.

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.

Выбор геометрической формы для системы заземления

Самая распространенная конфигурация, согласно которой проще всего осуществить устройство защитного контура заземления собственными руками – равносторонний треугольник. Треугольный в плане контур образуют три загнанных кувалдой в землю металлических стержня, расстояние между парой которых должно быть равным. Кроме треугольников системы заземления сооружаются в форме квадратов, прямых или округлых линий либо иных геометрических фигур. Соблюдение равных расстояний между заземлителями – условие обязательное, четкая геометрия желательна, но не принципиальна.

Нередко автономные строения, наполненные всевозможной техникой, просто окружают заземляющим контуром. Прекрасный, эффективный вариант, если для этого имеются средства и достаточно свободного места на участке. Точнее, денег особых на самостоятельную организацию заземления не нужно, а вот выбор формы контура чаще всего продиктован запланированной под устройство заземления площадкой. Однако не стоит забывать, что при параллельном соединении заземлителей в один ряд эффективность системы будет снижена из-за влияния электродов друг на друга. В приоритете замкнутые контуры.

В комплексе защитного заземления три и более заземляющих электрода. Рабочее заземление, создаваемое для оптимизации поставляемого на приборы сигнала, может иметь два заземляющих стержня. Т.к. грунт – проводник нелинейный, заземлителей должно быть как минимум два. Так нужно, чтобы в пространстве между ними формировалась потенциальная поверхность, способствующая растеканию тока. Единственного стержня для этого недостаточно.

На рабочий потенциал заземляющей системы влияет расстояние между вертикальными электродами. Чем чаще они установлены, тем действенней заземление. Рекомендуемый минимум расстояния 1,0м, максимум 2,0м. При увеличении максимального предела между металлическими стержнями образуется разрыв потенциальной поверхности, он сведет к нулю все усилия по обустройству.

Между крайней точкой заземления и фундаментом расстояние должно быть более 1,0м. Безупречно система будет работать при удалении от дома на 4-6м. Дальше 10м от строения устраивать заземление бессмысленно.

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.
Читайте также:  Построить баню 6х6 с мансардой от фундамента до крыши

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).

Контур из черного металлопроката

Электроды для заземляющего контура как правило изготавливают своими руками из стержней черного металла. Для этой задачи неплохо подходит металлопрокат в виде стальной трубы, уголка, гладкой арматуры и двутавра. Фигурное исполнение проката не оказывает влияния на функциональные показатели схемы, поэтому выбирать его следует исходя из того, насколько удобно будет забивать. Как показывает практика, чаще всего обращаются именно к стальному уголку из-за его доступности – такой материал можно найти практически в каждом гараже или на даче.

Впрочем, один из критериев выбора все-таки есть – нужно брать прокат с площадью сечения не меньше 1,5 см2. Количество забиваемых стержней, устройство контура и его схема могут определяться и опытным путем, однако лучше, конечно, провести необходимые расчеты. Самым распространенным способом соединения является треугольник. Такая схема требует забивать стержни-электроды в вершинах треугольника. Для соединения их между собой можно использовать такой же уголок или металлическую полосу.

Стержни необходимо располагать между собой на расстоянии от 1,2 м, эта величина также должна выбираться исходя из сопротивления грунта. Приложенная ниже схема позволит вам приблизительно определить, какое сопротивление имеют различные слои грунта, перед тем, как выполнять своими руками монтаж заземления на даче, в загородном или частном доме.

Варианты самостоятельного изготовления

Для частного дома металлическую сварную конструкцию заземления (заземлитель) удобнее всего изготовить из обрезков стальных труб или металлических профилей. При их отсутствии могут применяться металлические штыри диметром порядка 16-ти миллиметров.

Использование для заземления специальных арматурных прутьев с калёной поверхностью не допускается действующими нормативами, поскольку имеющееся на них покрытие влияет на распределение стекающих в землю токов.

К тому же калёный слой арматуры в условиях повышенной влажности способствует быстрому разрушению металла в почве и нарушению режима стекания.

Еще один вариант устройства в частном доме заземления предполагает использование металлического уголка с полочками или схожего с ним профиля. Для их погружения в мягкий грунт достаточно воспользоваться обычной кувалдой, предварительно срезав под углом один из концов заготовки.

Варианты самостоятельного изготовления

Нередко, делая заземления своими руками, в качестве размещаемых в земле элементов используют металлические трубы, один конец которых сплющен или заварен «под конус».

В нижней части трубных заготовок для заземления рекомендуется просверлить несколько отверстий, через которые можно будет насыщать грунт соляным раствором.

Необходимость в этом возникает в случае пересыхания грунта и заметного ухудшения распределения тока стекания в почву. При увлажнении почвы посредством соляного раствора требуемый режим распределения обычно восстанавливается.

Недостаток такого заземлителя в деревянном доме – большие трудовые издержки на его изготовление, связанные с необходимостью подготовки отдельного приямка для каждого элемента. Забить их кувалдой на требуемую глубину не всегда представляется возможным.

Проверка электрических характеристик заземления

Для их осуществления нужны специальные приборы с мощными источниками электрической энергии и высокоточными измерителями. Такими дорогостоящими устройствами работают подготовленные специалисты измерительных лабораторий.

Принцип замера сопротивления между грунтом и контактной поверхностью заземления здания изображен на картинке.

На удалении от электродов контура порядка 5-10 метров заглубляются последовательно два контрольных электродных штыря электролаборатории.

На приборе устанавливают режим холостого хода и калибруют на нем напряжение, которое потом поочередно прикладывается к контрольным электродам лаборатории, а затем всеми возможными сочетаниями оно подключается к замеряемому контуру с фиксацией величин падения напряжения на каждом новом участке.

По полученным результатам осуществляют математические вычисления, позволяющие проанализировать состояние сопротивления контура заземления, сделать вывод о его пригодности или необходимости доработки.

Когда электрические характеристики контура ухудшились ниже нормы, то придется устанавливать дополнительные электроды и повторять замеры. А вот выполнить их самостоятельно своими руками на базе обычных тестеров и мегаомметра не получится: нужны приборы высокого класса точности, использующие микропроцессорные технологии. Придется обращаться в измерительную лабораторию.

Итак, сделать заземление дачи, частного дома своими руками можно. Для хорошего домашнего мастера этот процесс не должен вызвать больших затруднений. Общий порядок действий следующий:

  • уясняются функции, которые должно решать заземление (смотри начало статьи);
  • уточняются электрические параметры грунта в период неблагоприятного протекания токов в нем;
  • выбирается оптимальная конструкция заземлителя;
  • выполняется правильный монтаж;
  • оценивается завершенная работа электрическими замерами специалистами электротехнической лаборатории.

Последовательное выполнение этих пунктов обеспечит надёжную работу контура заземления при возникновении аварийных ситуаций в электропроводке дачи, частного дома.

По сложившейся традиции предлагаем к просмотру видеоролик Сергея Смирнова “Как делать контур заземления в частном доме на даче”.

Читайте также:  Как сделать пылесос для бассейна своими руками: инструкции с видео

Он показывает установку заводского заземлителя своими руками.

По материалам статьи и видео задавайте возникшие вопросы. Сейчас самое удобное время, чтобы поделиться информацией со своими друзьями в социальных сетях. Просто нажмите на их кнопки.

Полезные товары

  • Карманный складной нож
  • Бесконтактный индикатор проводки с фонариком
  • Приспособление для удаления косточек

Реклама

Как сделать заземление в квартире своими руками?

Самым простым способом является прокладка заземляющего провода и подключение его к существующему контуру заземления. Нужную клемму, при ее наличии, можно найти в распределительном щитке, к ней должен приходить желто-зеленый провод.

Более сложные варианты:

Подключение УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) рекомендуется использовать только в качестве временной защиты, так как необходимой безопасности при эксплуатации мощных приборов оно не обеспечивает. Защитный аппарат контролирует силу тока утечки в электропроводке и отключает источник электроэнергии от потребителей при превышении установленных значений.

При выборе УЗО пользователь должен обратить внимание на чувствительность прибора. Значение указано на корпусе. Чем чувствительнее устройство, тем выше уровень обеспечиваемой безопасности. Недостатком УЗО с низким током утечки является большое количество ложных срабатываний, особенно при эксплуатации в большой, разветвленной сети.

Устройство защитное устанавливают как на вводе электропитания всей квартиры, так и непосредственно перед защищаемым электроприбором. Мощную бытовую технику рекомендуется дополнительно защищать УЗО при отсутствии контура заземления.

Монтаж собственного контура

Индивидуальный контур заземления может сделать любой собственник квартиры независимо от того, на каком этаже расположена жилплощадь. Перед началом работ необходимо уведомить энергоснабжающую организацию о своих намерениях и получить соответствующее разрешение. Основные работы по обустройству контура проходят на земле.

Главное, в процессе реализации проекта получить нужное значение переходного сопротивления, которое не должно превышать 10 Ом для защиты сети 220В.

Этапы установки контура заземления:

1. Поиск места установки заземлителей. Нужно найти свободный, неиспользуемый участок с мягкой, податливой к земляным работам почвой.

2. Выбор схемы расположения, материала, размеры, типа, количества заземлителей.

3. Подготовка траншеи под установку заземлителей. Горизонтально расположенные штыри погружают на 20 – 50 см, вертикальные заглубляют на всю длину с учетом нахождения верхней точки заземлителей от поверхности земли на расстоянии не менее 50 см.

4. После погружения штырей в землю их соединяют между собой проводниками при помощи сварки или болтовых соединений. Место подключения контура к общему шлейфу должно находиться на расстоянии не менее 2 см над уровнем грунта.

5. Подключение заземления в квартире. При помощи проводника контур заземления соединяют со специальным контактом в распределительном щитке.

Как сделать заземление в квартире своими руками?

6. Определение значения переходного сопротивления. Делают это при помощи специального моста или мультиметра. Если значение не превышает вышеуказанного параметра, то траншею с контуром засыпают.

7. Подключение приборов к контуру заземления. Заземляющий провод электропроводки подключают к клемме заземления.

Опасные варианты защиты

Ниже перечисленные способы защиты не рекомендуется использовать. Заземление, реализованное такими методами, не обеспечит необходимый уровень защиты и при определенных условиях может стать опасным как для пользователя, так и для ничего неподозревающих окружающих.

Опасные варианты заземления:

1. Подключение заземляющего провода к нулевому проводу (расщепление PEN проводника). При обрыве нулевого провода на заземленных корпусах всех включенных электроприборов появится напряжение, что чревато последствиями.

2. Подключение провода заземления к металлическим элементам системы отопления или водоснабжения. В определенный момент трубы могут оказаться под напряжением и представлять опасность для жильцов всего дома.

3. Подключение заземляющего провода к арматуре опоры ВЛ (воздушная линия). В аварийной ситуации (разрушение изоляторов, перенапряжении и прочее) электропроводка дома может оказаться под очень высоким напряжением.

Если вы решили сделать заземление в квартире через расщепление PEN (нулевого) проводника, это следует делать:

  • При достаточном сечении нулевого проводника на стояке. Он должен быть не менее 10 мм2 (квадратных миллиметров) по меди, либо 16 по алюминию.
  • При 100%  уверенности, что сечение нулевого проводника на все протяжении стояка не уменьшается. Проверьте это лично!

Следует знать, что это грубое нарушение проекта электроснабжения дома. Вы не имеете права вмешиваться в электропроводку, выполненную  по утвержденному проекту.

В случае причинения ущерба, возникновения проблем с электропроводкой, создания угрозы для жизни людей и т.п., вы будете крайним и понесете полную ответственность за это.

Информация по теме:

  • Виды и типы автоматических выключателей
  • Электронные стабилизаторы напряжения для дома и дачи
  • Как подобрать сечение кабеля по мощности

Устройство

Контур заземления состоит из двух элементов: самого заземлителя и проводников. Последними называют любые части устройства, которые соединяют электрооборудование с контуром. Как правило, это кабеля с жёлто-зелёной изоляцией и шина, расположенная в распределительном щите (РЩ). К заземлителю относятся электроды и другие элементы цепи, непосредственно контактирующие с грунтом и обеспечивающие растекание электрического заряда.

Заземлители бывают естественными и искусственными. В первом случае роль заземляющего устройства выполняют заглублённые части строительных конструкций зданий, а во втором специально сделанный проводник. Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), предпочтение нужно отдавать естественным заземлителям. Например, в частном доме это может быть:

  • обсадная труба скважины;
  • металлические трубопроводы;
  • броня силовых кабелей;
  • всевозможные металлические конструкции на улице, к примеру, забор;
  • заглублённые железобетонные части постройки (колоны и фундаменты).

Если сопротивление естественных заземлителей меньше установленных норм, то разрешено применять искусственные. Именно о них сегодня и пойдёт речь.