Как самому сделать заземление дачи или частного дома

Электричество – это опасная материя, которая при неправильном обращении может причинить много проблем. Например, если какой-либо электрический прибор замкнет, и вы дотронетесь до него, через тело пройдет заряд тока, который может убить.

Чтобы свести к минимуму риск получить удар током, а также защитить электронную технику от перегрузок, электрические сети заземляют, создавая схему, по которой излишки энергии уходят сразу в землю. Именно для этого и необходимо заземление в частном доме, на даче или в любом другом месте, в котором используется электричество. Далее будет приведена схема того, как правильно создать контур заземления.

Зачем нужно заземление

Когда происходит замыкание, температура проводника резко поднимется, вызывая расплавление, как изоляции, так и самих проводящих жил. Если в момент замыкания дотронуться до проводов, ток пойдет через тело, что может закончиться летально. Так происходит потому, что ток всегда стремиться идти по пути наименьшего сопротивления – то есть, в землю.

Заземление – это путь, направляющий электричество сразу в землю, где оно не может никому навредить. Ток всегда выбирает путь с минимальным сопротивлением, и контур заземления как раз и обладает подобным свойством. Когда происходит утечка электроэнергии, излишки сразу направляются в контур заземления. Таким образом, даже если человек и получит удар током, он будет несильным, поскольку большая часть электрической энергии уйдет через систему заземления.

Получается, что заземление – это важная составляющая системы электробезопасности. Нужно сказать, что заземление является необходимой частью любых объектов, в которых используется электричество. Согласно требованиям нормативных документов, любое строение, где проходят сети переменного тока с напряжением свыше 100 Вт, должны быть оборудованы системой заземления.

Заземление не только обеспечивает безопасность, но также защищает бытовую технику. Контур заземления берет на себя излишнюю нагрузку при перепадах в сети, снижает воздействие помех и нейтрализует негативное воздействие электромагнитного излучения.

Заземление

При проверке жилых и нежилых помещений представители электросети, обращают внимание на наличие заземляющего контура и правильность его выполнения. Поэтому, если вы живете в многоквартирном доме, то вы не будете делать заземление в квартире своими руками. Этот вопрос продумывает застройщик еще на стадии проектировке всего дома в целом.

В таких дамах каждый электрощит оснащен заземляющей линейкой, к которой выводятся заземляющие провода со всех квартир. В квартирах устанавливают розетки, выключатели с трехжильным кабелем (с готовой «землей»). Да и современная бытовая техника оснащена шнурами с заземляющей жилой.

Вот в загородном доме у вас есть 2 варианта развития событий:

1. Обратится за помощью к квалифицированным специалистам;
2. Смонтировать заземление на даче своими руками.

С первым вариантом все ясно: вы платите деньги, специалисты делают проект заземлителя и монтируют его. А вот чтобы осуществить второй вариант, вам надо полностью разобраться в этом вопросе.

Рассмотрим функции заземлителя:

1. Забирает напряжение с корпусов техники, питание которой было повреждено;
2. Балансирует потенциал приборов, имеющих заземление и объектов коммуникаций (трубы, газоотводы и пр.);
3. Гарантирует корректную работу систем электробезопасности;
4. Нейтрализует статическое напряжение.

Отличие громоотвода от заземления

Не нужно путать заземление с громоотводом. Несмотря на то, что они действуют по сходному принципу, задачи у них разные. Громоотвод нужен, чтобы принимать разряд от молнии и передавать его по изолированному от внутренней сети контуру заземления сразу в землю.

Заземление, в свою очередь, служит для отвода тока из внутренней домашней сети в случае возникновения перегрузок. В принципе, заземление и громоотвод могут иметь общий внешний контур, при условии соблюдения правил безопасности. К слову, вы можете купить готовые комплекты молниезащиты, в которых соблюдены все правила и условия по эффективности и безопасности.

Инструкция по установке заземления

Закончив подготовительные работы, приступают к монтажу.

Раскопка траншей

Копают траншеи на глубину 0,5–1 м по периметру создаваемого контура. В направлении вводного щита от ближайшего к нему стержня также роют котлован для шины заземления. Ширина траншей – около 50 см, чтобы в ней помещался человек для работы.

Монтаж контура

Заостренные стержни забивают в землю. Над дном траншеи они должны выступать на 20 см. Между электродами укладывают перемычки, подгоняют их по длине. Из такого же материала прокладывают шину в направлении вводного щита. Ее конец изгибают буквой «Г», закрепляют на цоколе дома. Изгиб нужен для компенсации расширения стали при температурных колебаниях.

Устройство контура заземления

Заземление – это специальная токопроводящая конструкция, изготавливаемая из материалов с небольшим сопротивлением. Система заземления состоит из двух контуров, соединяемых между собой с помощью распределительного щита. Первый контур находится в здании и предназначен передавать ток во внешний контур заземления, большая часть которого находится под землей. Изготавливается контур заземления из металлических прутов большого сечения, что обеспечивает мгновенную передачу тока.

Заземление в частном доме – это:

1. Внутренний контур, состоящий из разветвленной сети проводов, которые подключаются к розеткам, приборам большой мощности и токопроводящим каналам (трубам). Отдельные проводники объединяются в одну жилу, которая подключается к наружному контуру заземления.
2. Внешнее заземление. Несколько электродов углубляют в землю, соединяя их металлическими пластинами. Пластины, в свою очередь, подключаются к распределительному щиту с помощью массивной шины.

Принцип функционирования заземления достаточно несложен – когда в проводниках или устройствах накапливается излишнее напряжение, контур срабатывает в качестве своеобразного предохранителя быстро выводя ток через общий контур в землю. Благодаря практически неограниченной емкости, которой обладает земля, подобная схема позволяет утилизировать огромное напряжение.

Схемы заземления для частного дома

Существует несколько схем зануления в индивидуальном коттедже: TN-C, TN-C-S и TN-S. Первая буква в аббревиатуре обозначает способ подключения «земли» к источнику питания, вторая расшифровывает характеристики потребителя.

Схема TN-C

Эта удобная разновидность отличается тем, что проводник одновременно выполняет функции защиты и рабочего устройства. Данный вариант часто используют в старых домах из-за простоты реализации и экономичности. Однако из-за отсутствия отдельного контура защиты во время аварии есть вероятность возникновения замыкания. В современных коттеджах этот вариант не применяют, потому что он не соответствует нормативным требованиям.

Схема TN-S

В данной схеме применяют разделенные проводники. В аварийной ситуации на корпус бытовой техники не выходит напряжение. Этот вариант считается самым безопасным, потому что защищает от поражения электрическим током. Однако для реализации такой схемы нужно приложить много усилий и потратить дополнительные средства.

Схема TN-C-S

Это комбинированный вариант, в котором два проводника, идущие от источника питания, объединены в один. В этом случае на входе в дом устанавливают дополнительный защитный проводник типа РЕ. Эту схему советуют использовать в качестве основной модели в постройках любого назначения, в том числе и в частных домах. Ее преимущества в надежности и простоте сборки. Благодаря использованию дополнительного проводника вероятность возникновения пожара при коротком замыкании минимальная.

Виды контуров заземления

Чтобы обеспечить наиболее быстрое и стабильное перетекание тока в землю, в грунт вкапываются несколько электродов, объединяемых с помощью толстой шины. Эффективность заземления во многом зависит от расположения электродов. Правильно расположив токопроводящую рамку, можно ускорить поглощение тока землей, улучшив таким образом эффективность заземления частного дома.

Существует 2 вида контуров заземления, каждый из которых имеет свои преимущества:

1. Треугольный контур. Данный вид заземления представляет собой 3 электрода, которые сначала заглубляются в грунт, а затем соединяются между собой таким образом, чтобы образовался треугольник. Промежуток между электродами должен быть равным одной глубине, на которую вкапываются штыри заземления, или немного превышать его.
2. Линейный контур заземления. Чтобы сделать заземление линейного типа, электроды устанавливаются в одну линию или полукругом. Расстояние между штырями – 1 или 1.5 глубины. Недостаток данного вида контуров заключается в том, что приходится использовать больше электродов, чем при монтаже треугольной системы, и потому линейный контур устанавливают в том случае, когда на участке не хватает места, чтобы расположить объемную конструкцию.

Описанные контуры чаще всего используют при обустройстве заземления в частном доме. Нужно отметить, что замкнутый контур не обязательно должен быть треугольным. Его можно выполнить в виде прямоугольника или, например, овала. Плюс в том, что даже в случае повреждения связывающей электроды шины, контур заземления продолжит выполнять свою функцию.

Также важно знать, что линейное заземление работает по принципу гирлянды и при повреждении связующей шины отрезанный участок перестает проводить ток.

Основные схемы заземления

Специалисты рекомендуют применять для дачных участков стандартные и проверенные схемы заземления. Это аргументировано тем, что такие схемы опробованы на протяжении нескольких лет и уже доказали свою надёжность и безопасность.

Наиболее надёжными схемами считаются такие:

Заглублённый контур из металла, который размещается вокруг строения. Зачастую основным материалом для отвода является классическая строительная арматура

Пруты арматуры соединяют между собой приваренной металлической шиной. Среди дачников также распространена схема размещения в грунте трёх электродов, которые связаны между собой стальной полосой. Самая простая схема — размещение очень длинного отвода на значительной глубине, которая должна составлять не менее 6 метров. Важно! Окрашивание элементов заземления, которые выполняют функцию отвода, ухудшает свойства проводимости. Фундаментальный заземлитель

Данная схема является весьма основательной, поскольку она представляет собой замкнутый контур, который сварен в виде металлической сетки. Специалисты рекомендуют прокладывать такую сетку на нижнем ряде арматуры в фундаменте. Установка такой этого заземления возможна только во время строительства фундамента.

Требования к системе заземления

Чтобы заземление функционировало в полной мере, все его элементы должны соответствовать соответствующим требованиям, а монтаж должен осуществляться по строгой схеме. Если эти условия не выполнить, заземление в частном доме не будет эффективно защищать дом от перепадов напряжения.

Условия установки контура заземления:

• Внешняя часть системы не должна находиться ближе 1 м от дома и не дальше 10 м. Оптимальным считается расстояние в 2-4 м.
• Электроды располагают на глубине примерно в 2-3 м. Часть одного из штырей выводят на поверхность, чтобы подключить внешнюю шину.
• Сечение внешней соединительной полосы, с помощью которой заземление подсоединяется к щиту, не может быть менее 16 мм2.
• Связка подземных электродов должна осуществляться исключительно с помощью сварки. В распределительном щите для крепления можно использовать болты.
• Сопротивление не может быть выше 4 Ом для 380 Вт и 8 Ом для 220 Вт.

Выбирая комплект для заземления, нужно ориентироваться по месту, и учитывать особенности расположения дома. Например, если строение находится в холодном регионе, электроды нужно углублять ниже уровня промерзания грунта, иначе конструкцию будет постепенно выдавливать на поверхность.

Если хотите обустроить заземление в частном доме по всем правилам, рекомендуем приобрести один из готовых комплектов для заземления, каждый из которых изготавливается из прочных материалов с высоким сопротивлением. Подобные комплекты подбираются с учетом условий эксплуатации, что является гарантией их эффективности.

Конструкции заземлительных устройств

Для установки контура заземления можно его собрать своими руками или купить уже готовый комплект промышленного изготовления, который обойдется дороже по деньгам при монтаже, но будет служить в несколько раз дольше и надежнее самодельной сборки.

Перед выбором схемы электрического заземлителя следует уточнить характеристики грунта, в котором контур будет работать, и подобрать под него наиболее приемлемую конструкцию. Справочные данные и рекомендации по выбору схемы могут предоставить специалисты ближайшей электрической лаборатории.

Наиболее благоприятным временем для создания контура заземления является период проектирования здания для строительства. В этом случае можно комплексно спланировать молниезащиту совместно с заземлителями и молниеотводом, поручить трудоемкие операции строителям, вписать технические решения в дизайн здания.

Чаще же об этом почему-то задумываются после возведения стен и крыши, что характерно для всей электрики. При таком подходе можно порекомендовать следующие типовые схемы заземления с:

• расположением электродов по горизонтали;
• установкой четырех вертикальных электродов.

Горизонтальные заземлители

Название конструкций дано по способу размещения электродов на относительно небольшую глубину в горизонтальном слое почвы. Наиболее распространены конструкции с одним, тремя или шестнадцатью электродами.

Самый простой способ заземления

Он создается за короткое время, но служит недолго. Для электрода потребуется использовать металлический стержень, уголок, трубу либо прут толстой арматуры, даже допустимо применить стальной лист.

Технология изготовления простого заземления:

1. электрод забивают на двухметровую глубину;
2. к зачищенному концу выступающего металла болтовым соединением прочно крепят медный провод с поперечным сечением от 6 мм кв;
3. свободный конец проводника выводят и монтируют на металлическую шину контура здания, к которой подключают РЕ-проводником все корпуса электрических бытовых приборов.

Забытый способ забивания металлического прута в грунт напоминает пользователь видеоролика Alex ZW. Рекомендую его к просмотру.

Метод одного электрода не отличается надежностью, работает ограниченное время, требует периодических проверок замерами сопротивления. Поэтому его применяют только для временных жилых объектов и производственных бытовок, которые служат несколько месяцев на одном месте, а затем перевозятся на другое.

Конструкция из трех электродов

Основным материалом используют уголки или трубы с заостренными нижними концами, облегчающими их вхождение в грунт при нанесении ударов кувалдой или электрическим молотом.

Свободный конец металлической полосы выводят на поверхность земли и подключают к шине дома. Траншею полностью засыпают.

После окончания монтажа необходимо выполнить замер сопротивления контура и при нарушении нормативных характеристик придется добавлять дополнительный электрод.

На практике встречается случай, когда доморощенные электрики предлагают улучшить проводимость контура за счет пролива поверхности земли, где он расположен, растворами солей. Эта временная мера, конечно, уменьшит электрическое сопротивление грунта и замер покажет норму.

Но прибегать к этому способу нельзя по двум причинам:

1. введенный раствор соли будет постоянно воздействовать на металл электродов;
2. после быстрого высыхания пролитой воды сопротивление грунта резко возрастет, а владелец дома будет дезинформирован.

Метод создания контура из трех электродов наиболее распространен в средней полосе России, подходит для эксплуатации по большинству характеристик грунтов.

Конструкция из шестнадцати электродов

Увеличенное число заземлителей создает большую площадь соприкосновения металла контура с грунтом и лучшее растекание токов на потенциал земли. За счет этого создается лучшая электрическая проводимость контура, способного надежнее передавать приложенные нагрузки.

Способ изготовления, монтаж, проверки соответствуют схеме заземлителя с тремя электродами.

Вертикальный заземлитель

Его изготавливают в заводских условиях, но собирать вполне можно своими руками. Для этого потребуется специализированный инструмент и приспособления.

Первый стержень забивается в грунт электрическим молотом и на его верхнюю часть монтируется переходник с очередным стержнем. После этого сборный электрод опять заглубляется для установки очередной детали.

Общая минимальная длина заглубления вертикального электрода составляет 12 метров. Ее можно увеличивать до пятидесяти и далее по необходимости.

Все четыре электрода снабжаются специальными зажимами и подключаются шинкой, которая монтируется к шине заземления дома.

Вертикальные заземлители обладают лучшими электрическими показателями, чем горизонтальные и служат значительно дольше. Однако, они тоже требуют периодического контроля технического состояния замерами.

Какую схему выбрать

Перед тем, как приступить непосредственно к монтажу заземления, необходимо выбрать схему, согласно которой электроды будут располагаться под землей. Нужно правильно подобрать материалы, из которых будут сделаны все элементы конструкции, а также провести расчет размеров электродов и соединительных частей. Параметры заземления рассчитываются по специальной формуле, которая позволяет безошибочно выбрать схему расположения всех защитных элементов.

Что касается рисунка заземления, наиболее эффективным считается треугольник. Именно трехсторонняя схема обеспечивает быстрое и полное поглощение электричества землей, равномерно распределяя ток по поверхности.

Если размер участка не позволяет разместить объемную треугольную конструкцию, электроды располагают в одну линию, полукругом, или, например, волной. Однако, большинство специалистов сходятся во мнении, что лучшей схемой расположения электродов считается треугольная, поскольку обеспечивает наиболее быстрое и эффективное поглощения тока землей.

Так какой все же контур выбрать?

Давайте сначала разберемся при каких условиях используют те или иные типы контуров.

Замкнутый треугольный контур:

1. Сеть 220/380В в дом заведена через силовой вводный щит.
2. Продолжительная суммарная потребляемая мощность более 3кВт.
3. Наличие электроприборов промышленного типа с предусмотренным выводом под заземление (токарный станок, циркулярка, сверлильный станок и т.д.).

Две группы линейных заземлителей:

1. Потребляемая суммарная мощность свыше 1кВт в течении 20 минут.
2. Электропровод заведен под землей через внешний щит.
3. В доме присутствует хотя бы одна из коммуникаций (связь, газ, вода, канализация).

Существуют много и других факторов поэтому в данном случае лучше всего посоветоваться со специалистом, а работы выполнить самостоятельно.

Выбираем материалы для контура заземления

Как правило, электроды для заземления изготавливают из стали, т.к. этот материал обладает достаточной прочностью. Используя стальной профиль, электроды можно попросту вбить в землю, что существенно упрощает монтаж.

Сечение заземлителей может быть разным. Например:

• Пруток, сечением 16-18 мм, является одним из самых распространенных вариантов. При этом арматуру использовать не рекомендуется, поскольку она изготавливается из каленой стали, которая имеет увеличенное сопротивление. Кроме того, рифленая поверхность не позволяет в полной мере обеспечить рассеивание тока.
• Уголок. Оптимальным вариантом считается уголок 50х50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Чтобы ускорить установку, уголок заостряют в нижней части.
• Труба. Диаметр подбирают согласно расчетам (чаще всего используют трубы диаметром 50 мм с толщиной стенки 4-5 мм). В засушливых районах применяют толстостенные трубы, просверливая отверстия в нижней части, куда заливается соленая вода для улучшения рассеивающей способности грунта.

Сталь – это наиболее подходящий материал для заземления частного дома не только по причине ее высокой прочности, но также благодаря ее подходящему сопротивлению. При условии, что расчеты произведены правильно, стальные электроды в состоянии эффективно утилизировать излишки напряжения, независимо от масштаба утечки.

Как сделать правильно заземление на даче: чем опасно отсутствие заземления для дома

Строительство частного дома или загородной дачи всегда сопряжено с большим объемом электротехнических работ. В этом диапазоне задач, наряду с подводкой электропитания к дому, установке распределительного и защитного оборудования, прокладке внутренних линий, не меньшую значимость имеет и грамотно спланированная и исполненная система заземления. К сожалению, при проведении «самостроя» неопытные хозяева про этот момент достаточно часто забывают или же даже намеренно его игнорируют, пытаясь достичь какой-то ложной экономии денежных средств и трудозатрат.

А между тем система заземления имеет чрезвычайную важность – она способна предупредить многие неприятности, которые могут привести к весьма печальным или даже трагическим последствиям. Согласно существующим правилам, специалисты электросетей не произведут подключение дома к линии электропередач, если этой системы в доме нет или же она не отвечает необходимым требованиям. И владельцу, так или иначе, придется решать вопрос, как сделать заземление на даче.

Мнение эксперта: Афанасьев Е.В.

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

В современных домах городской застройки контур заземления обязательно предусматривается еще на стадии проектирования здания и его внутренних коммуникаций. Хозяину частного жилья этот вопрос придется решать самому – приглашать специалистов или постараться все сделать своими руками. Пугаться не надо – все это является вполне выполнимой задачей.

Для чего необходим контур заземления

Для того чтобы понять важность заземления, достаточно базовых понятий из школьного курса физики.

Подавляющее большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь, необходимая для работы всех приборов или установок обеспечивается наличием двух проводников – собственно, фазой и нулевым проводом.

Типовые схемы проводки однофазной электросети

Конструкция всех электрических приборов, инструментов, бытовой и иной техники предусматривает элементы изоляции и защитные приспособления, которые должны предотвратить попадание напряжения на токопроводящие корпуса или кожухи. Тем не менее, вероятность такого явления никогда не исключается – изоляция может быть пробита разрядом, прогореть от ненадежных, искрящих контактов в соединениях проводов, могут выйти из строя элементы схемы и т.п. В этом случае фазное напряжение может попасть на корпус прибора, прикосновение к которому становится чрезвычайно опасным для человека.

Особую опасность представляют ситуации, если рядом с таким неисправным прибором находятся металлические предметы, имеющие так называемое естественное заземление – стояки отопления, водопроводные или газовые трубы, открытые элементы армирования строительных конструкций и т.п. При малейшем касании к ним цепь может замкнуться, и смертельно опасный ток пройдет через тело человека в сторону меньшего потенциала. Не менее опасны подобные ситуации и в том случае, если человек стоит босой или в мокрой обуви на влажном полу или земле – тоже есть все предпосылки к замыканию цепи переменного тока от корпуса прибора.

Одно из выраженных свойств электрического тока в том, что он обязательно выберет проводник с минимальным сопротивлением. Значит, необходимо заранее создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в случае пробоя на корпус напряжение будет безопасно отводиться.

Сопротивление человеческого тела – величина непостоянная, зависящая и от индивидуальных особенностей, и даже от временного состояния человека. В электротехнической практике эту величину обычно принимают за 1000 Ом (1 кОм). Стало быть, сопротивление заземляющего контура должно быть многократно ниже. Существует сложная система расчетов, но обычно оперируют величинами в 30 Ом для бытовой электросети частного дома и 10 Ом в том случае, если заземление используется еще и в качестве защиты от молнии.

Могут возразить, что все проблемы вполне решаемы установкой специальных защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы УЗО заземление также является необходимостью. При появлении даже малейшей утечки тока цепь практически мгновенно замкнется и устройство сработает, отключив опасный участок домашней электросети.

Некоторые хозяева пребывают в предубеждении, что для заземления достаточно использовать трубы водопровода или отопления. Это – чрезвычайно опасно и абсолютно ненадежно. Во-первых, гарантировать эффективный отвод напряжения невозможно – трубы могут быть сильно окислены и не иметь достаточно хорошего контакта с землей, а кроме того, на них нередко бывают пластиковые участки. Не исключается и поражение током при прикосновении к ним в случае пробоя электропитания на корпус, причем такой опасности могут быть подвержены в том числе и соседи.

Большинство современных электроприборов сразу оснащаются кабелем питания с трехконтактной вилкой. Соответствующие розетки должны устанавливаться и при проведении работ по монтажу проводки в доме. (Некоторые электроприборы старых моделей имеют вместо этого контактную клемму на корпусе для подключения заземления).

Есть строго определённая цветовая «распиновка» проводов: синий провод однозначно является «нулевым», фаза может иметь различную расцветку, от белой до черной, а заземляющий – всегда желто-зеленый.

И вот, зная это, некоторые «мудрые» хозяева, желая сэкономить на обновлении проводки и организации полноценного заземления, просто делают в розетках перемычки между нулевым контактом и заземляющим. Однако, этим они не решают проблемы, а, скорее, усугубляют ее. При определенных условиях, например, при перегорании или плохом контакте рабочего нуля в каком-то участке цепи, или при случайной перефазовке, на корпусе приборов появится фазный потенциал, причем это может случиться в самом неожиданном месте дома. Опасность поражения током возрастает в такой ситуации многократно.

Вывод из всего сказанного – заземление является обязательным конструктивным элементом домашней электрической сети. Оно выполняет сразу функций:

• Эффективный отвод утечки напряжения с токопроводящих деталей, прикосновение к которым может вызвать поражение током.
• Выравнивание потенциалов всех объектов в доме, например, заземленных приборов и труб отопления, водопровода, подачи газа.
• Обеспечение корректной работы всех установленных систем и устройств безопасности – плавких предохранителей, автоматов или УЗО.
• Немаловажное значение имеет заземление и в предотвращении накопления на корпусах бытовых приборах статического заряда.
• Особую важность приобретает оно для современной электроники, особенно – вычислительной техники. Например, работа импульсных блоков питания компьютеров очень часто сопровождается наведением напряжения на корпуса системных блоков. Любой разряд может привести к выходу из строя электронных элементов, сбоям в работе, потере информации.

Теперь, когда важность системы заземления разъяснена, можно перейти к вопросу, как ее сделать условиях частного дома самостоятельно.

Цены на защитную автоматику

Защитная автоматика

Какими бывают системы заземления в частных домах

Итак, грамотно исполненная система заземления должна обеспечивать надежный контакт с нулевым потенциалом земли и с минимально возможным сопротивлением созданного контура. Однако, грунт — грунту рознь – разные его типы серьезно отличаются друг от друга удельным сопротивлением:

Очевидно, что те слои, которые обладают наименьшим удельным сопротивлением, располагаются, как правило, на значительной глубине. Но и при заглублении электрода получаемых результатов может быть недостаточно. Проблема эта решается несколькими способами – от увеличения глубины установки штыревых электродов, до увеличения их числа, расстояния между ними или общей площади контакта с грунтом. На практике чаще всего применяются несколько основных схем:

Возможные схемы заземления в частном доме

• Схема «а» — установка заглубленного металлического замкнутого контура по периметру дома. Как вариант – неглубоко забитые штыри, соединённые по кольцу шиной.

В дачном строительстве применяется она нечасто из-за большого объема земляных работ или в связи с особенностями расположения построек на участке.

• Схема «б», пожалуй, самая популярная у владельцев загородного жилья. Три или больше умеренно заглубленных штыревых электрода, связанных одной шиной – такую конструкцию несложно выполнить самостоятельно даже на ограниченном пространстве.
• На схеме «в» показано заземление с одним электродом, установленным на большую глубину. Иногда подобную систему устраивают даже в подвале здания. Схема удобная, но не всегда исполнимая – ее практически невозможно реализовать на каменистых грунтах. Кроме того, для такой системы заземления нужно использовать специальные электроды – речь о ней пойдет чуть ниже.
• Схема «г» — достаточно удобная, но лишь в том случае, если она была продумана еще на стадии проектирования дома, а выполнена во время заливки фундамента. Воплощать ее в жизнь на готовом здании будет крайне нерентабельно.

Итак, проще всего реализовать с минимальными затратами схемы «б» или, по возможности, «в».

Заземление с использованием самодельных металлических деталей

Чтобы сделать систему заземления такого типа, потребуются металлические профили, сварочный аппарат, инструменты для земляных работ, кувалда. В ряде случаев, при сложных плотных грунтах, может понадобится ручной бур.

Схематично эта система выглядит подобным образом:

Место расположения заглубленных электродов выбирается с тем расчетом, чтобы было максимально удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Оптимальное расстояние от дома – 3— 6 метров. Допустимые пределы – не ближе одного метра и не далее десяти.

Размеры, указанные на схеме, отнюдь не являются какой-то догмой. Так, сторона треугольника может быть и до трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть несколько меньшей — 2,0 ÷ 2,5 м. Количество электродов тоже может меняться – если грунт плотный и на большую глубину забить штыри не удается, можно увеличить их количество.

Здравый совет – заранее обратиться в местную службу энергоснабжения за получением рекомендаций по выполнению заземляющего контура. У этих специалистов наверняка есть продуманные и опробованные в данном регионе схемы. Кроме того, они смогут помочь просчитать размеры и исходя из планируемой нагрузки домашней электросети – это тоже имеет значение.

Металлический прокат, который может быть использован для заглубляемых электродов

Что может послужить электродами? Для этих целей чаще всего используют стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4 ÷ 5 мм. Могут применяться трубы, лучше – оцинкованные с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Можно взять стальную полосу с площадью поперечного сечения порядка 48 мм² (12 × 4), но ее сложнее вбить вертикально в грунт. Если решено использовать стальной прут, то тоже лучше брать оцинкованный, диаметром не менее 10 мм.

Чтобы связать штыри в один контур, используют полосу 40 × 4 мм или катанку 12 – 14 мм. Этот же материал подойдёт для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь дома.

• Итак, первоначально на выбранном месте делается разметка.

Котлован и траншея для контура заземления

• Затем целесообразно отрыть небольшой котлован намеченной формы на глубину до 1 метра. Минимальная глубина – 0,5 м. Одновременно роется траншея на ту же глубину – по ней от контура к цоколю дома пойдет шина заземления.

• Задачу можно несколько упростить, выкапывая не сплошной котлован, а лишь траншеи по периметру создаваемого контура. Главное, чтобы их ширина позволяла свободно проводить забивку электродов и сварочные работы.

• Готовятся электроды нужной длины. Край, которыми они будут вбиваться в землю, необходимо заострить шлифмашинкой, обрезав его под углом. Металл должен быть чистым, неокрашенным.

• В намеченных местах электроды вбиваются в землю с помощью кувалды или электромолота. Их заглубляют так, чтобы в котловане (траншее) они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм.

• После того, как все электроды забиты, из связывают общей шиной (горизонтальным заземлителем) из металлической полосы 40 × 4 мм. Здесь применима только сварка, хотя можно встретить рекомендации обойтись болтовым соединением. Нет, чтобы обеспечить надежное и долговечное заземление эту обвязку обязательно приваривают – резьбовой контакт, размещенный под землей, быстро окислится, сопротивление контура резко возрастет.

• Теперь можно проложить шину из той же полосы к фундаменту дома. Шина приваривается в одному из забитых электродов и укладывается в траншею затем она заходит на цоколь здания.
• Шина крепится к цоколю. На рисунке не показано, но целесообразно перед точкой крепления предусмотреть небольшой изгиб, так называемый «компенсационный горб», чтобы компенсировать линейные расширения металла при перепадах температур. На конце полосы приваривается болт с резьбой М10. К нему будет крепиться медная клемма с проводом заземления, который уйдет на распределительный щиток.

Клеммный переход на провод заземления

• Для прохождения провода через стену или через цоколь сверлится отверстие и в него вставляется пластиковая гильза. Провод используется медный, сечением 16 или 25 мм² (этот параметр лучше заранее уточнить у специалистов). Гайку и шайбы для соединения тоже лучше использовать медные.

• Иногда поступают и иначе – к шине приваривают длинную стальную шпильку, так чтобы она проходила насквозь через стенку дома, также через гильзу. В этом случае клеммная часть окажется в помещении и меньше будет подвержена окислению под действием повышенной влажности воздуха.

• Заземляющий провод заводится к электрическому распределительному щитку. Для дальнейшей «раздачи» лучше всего применять специальную пластину из электротехнической бронзы – к ней будут крепится все провода заземления, уходящие к точкам потребления.

— Рекомендуется, во-первых, запечатлеть его на фотографии с привязкой к окружающим стационарным наземным объектам – это может потребоваться для внесения изменений в проектную документацию, а также для проведения контрольно-проверочных мероприятий в будущем.

— Во-вторых, необходимо проверить сопротивление получившегося контура. Для этих целей лучше пригласить специалистов энергоснабжающей организации, тем более что их вызов, так или иначе, будет необходим для получения разрешительных документов.

Если результаты проверки показывают, что сопротивление велико, необходимо будет добавить еще один или даже несколько вертикальных электродов. Иногда перед проверкой идут и на хитрости, обильно поливая места около заколоченных в грунт уголков насыщенным раствором обычной поваренной соли. Это безусловно, улучшит показатели, однако, не стоит забывать и о том, что соль активизирует коррозию металла.

Обычная поваренная соль существенно снижает сопротивление контура, но, увы, активизирует коррозию металла

Кстати, если забить уголки не получается, то прибегают к бурению скважин на нужную глубину. После установки электродов их с максимально возможной плотностью заполняют глиняным грунтом, в который также перемешивают с солью.

После того как работоспособность контура заземления проверена, необходимо обработать сварные швы антикоррозийным составом. Это же можно проделать и с шиной, идущей к зданию. Затем, после высыхания мастики, котлован и траншеи засыпаются грунтом. Он должен быть однородным, не замусоренным и без щебеночных включений. Затем место засыпки тщательно утрамбовывается.

Видео: монтаж заземляющего контура с применением металлического уголка

Использование готовых заводских комплектов

Весьма удобны для организации заземления на даче готовые комплекты заводского изготовления. Они представляют собой набор штырей с соединительными муфтами, позволяющими наращивать глубину погружения в грунт по мере забивки.

Эта система заземления предусматривает монтаж одного штыревого электрода, но на большую глубину, от 6 и даже до 15 метров.

В комплект обычно входят:

• Штыри стальные длиной 1500 мм с оцинкованной или омеднённой поверхностью, или же сделанные из нержавеющей стали. Диаметр штырей может в разных комплектах отличаться – от 14 до 18 мм.

• Для их соединения они оснащаются резьбовыми муфтами, а для удобства проходки через грунт в комплект входит стальной наконечник.

Штыри могут иметь и запрессовочную муфту

• Для передачи ударного воздействия предусматривается специальная насадка (нагель) из высокопрочной стали, которая не будет деформироваться от воздействия молота.

• В некоторых комплектах предусмотрено наличие специального переходника, который позволяет использовать в качестве забивного инструмента мощный перфоратор.

Наращивание электрода по мере забивки в грунт

Штыри последовательно вбиваются с наращиванием на нужную глубину.

Затем на оставленный на поверхности участок (порядка 200 мм) надевается латунный контактный зажим.

В него вставляется или токопроводящая шина из металлической полосы, или же сразу кабель заземления сечением 25 кв. мм. Для соединения со стальной полосой предусмотрена специальная прокладка, которая не даёт возможности для электрохимического контакта между мелью стержня и сталью (цинком). В дальнейшем шина или кабель заводятся в дом и подключаются к распределительному щитку точно так же, как это было описано выше.

Видео: забивка штыревых электродов вручную

Цены на комплектующие для молниезащиты и заземления

Комплектующие для молниезащиты и заземления

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

• С точки зрения экономичности, оцинковка с тонким слоем (от 5 до 30 мкм) выгоднее. Эти штыри не боятся механических повреждений при монтаже, даже оставленные глубокие царапины не влияют на степень защищенности железа. Тем не менее, цинк является довольно активным металлом, и, защищая железо, окисляется сам. Со временем, когда весь слой цинка прореагировал, железо остается без защиты и быстро «съедается» коррозией. Срок службы подобных элементов обычно не превышает 15 лет. А делать цинковое покрытие более толстым – это стоит немалых денег.

• Медь же, наоборот, не вступая в реакции, защищает закрываемое ею железо, которое более активно с точки зрения химии. Такие электроды могут без ущерба эффективности служить очень долго, например, производитель гарантирует их сохранность в суглинистой почве вплоть до 100 лет. Но при монтаже следует проявлять осторожность – в местах повреждения слоя омеднения наверняка возникнет участок коррозии. Чтобы снизить вероятность этого, слой омеднения делают достаточно толстым, до 200 мкм, поэтому такие штыри значительно дороже обычных оцинкованных.

Каковы общие достоинства такого комплекта системы заземления с одним глубоко размещённым электродом:

• Монтаж не представляет особой сложности. Не требуется объемных земляных работ, не нужен сварочный аппарат – все производится обычным инструментом, который есть в каждом доме.
• Система очень компактна, ее можно разместить на крошечном «пятачке» или даже в подвале дома.
• Если используется омедненные электроды, то срок службы такого заземления будет исчисляться несколькими десятками лет.
• Благодаря хорошему контакту с грунтом достигается минимальное электрическое сопротивление. Кроме того, на эффективность системы практически не влияют сезонные условия. На уровень промерзания грунта приходится не более 10% длины электрода, и зимние температуры никак не могут отрицательно сказаться на проводимости.

Есть, конечно, и свои недостатки:

• Такой тип заземления не может быть реализован на каменистых грунтах – скорее всего, забить электроды на требуемую глубину не удастся.
• Возможно, кого-то отпугнет и цена комплекта. Однако это – вопрос спорный, так как качественный металлический прокат для обычной схемы заземления тоже стоит недешево. Если еще присовокупить длительность эксплуатации, простоту и быстроту монтажа, отсутствие необходимости в специализированном инструменте, то, вполне возможно, такой подход к решению проблемы заземления может показаться даже более перспективным с точки зрения экономичности.

Видео: как сделать заземление не даче с помощью модульной штыревой системы

Чем соединять электроды

Чтобы заземление быстро выводило ток, электроды необходимо соединить между собой посредством металла с невысоким сопротивлением. Для этой цели используется либо сталь, либо цветные металлы – алюминий или медь. При этом нужно правильно рассчитать сечение соединительной шины, что обеспечит эффективность всей системы.

Минимальное сечение, в зависимости от материала:

1. Медная шина или провод должны иметь сечение не менее 10 мм2.
2. Алюминиевый соединитель не может быть тоньше 16 мм2.
3. Стальная полоса сечением не менее 48 мм2.

Важно помнить, что цветные металлы, в отличие от стали, невозможно приварить к обычному железу, и поэтому, если в качестве шины используется медь или алюминий, на электродах нарезается резьба, чтобы крепить полосу на болты.

Почему заземление — это важно?

Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.

Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).

Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.

Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.

Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.

Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.

Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.

Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.

Делаем заземление своими руками

Как можно было понять из вышесказанного, монтаж заземления в частном доме – это достаточно несложная операция, с которой может справиться любой, если основательно к этому подготовится и правильно все рассчитает.

Прежде всего, необходимо выбрать место. Это должен быть ровный участок, достаточно удаленный от дома – желательно, чтобы по участку с заземлением не ходили люди и домашние животные. Кроме того, не допускается монтаж системы ближе 1 м от строений. При этом место расположения контура заземления желательно оградить, что позволит в будущем быстро его найти при возникновении каких-либо неполадок. Место расположения электродов нужно пометить.

Установка заземления происходит следующим образом:

• Производится разметка (наиболее эффективной является схема, при которой электроды располагаются в виде равнобедренного треугольника).
• Вдоль всей разметки копается траншея (в том числе для шины, которая идет к электрощиту).
• На глубину порядка 2-5 метров устанавливаются электроды, к которым приваривается соединительная шина.
• Шина от контура прокладывается под землей до распределительного щитка, где она крепится с помощью болтового соединения. Если схема разводки предполагает, шина соединяется с шиной-разветвителем.

Когда все готово, систему заземления необходимо протестировать, чтобы убедиться в ее эффективности. Для этого измеряется электрическое сопротивление всей системы, которое не может быть выше показателей, указанный в нормативных документах.

Есть простой способ проверить систему заземления. Нужно взять обычную лампу мощностью в 100 Вт, и подсоединить ее одним полюсом к фазе, а другим к заземлению. Если лампа горит ровно и ярко, контур собран качественно. Если свечение тусклое, необходимо проверить качество контактов. Отсутствие света, указывает на некачественный монтаж.

Схема заземления в частном доме

Как правило, электропитание в частных домах осуществляется воздушными линиями с системой заземления TN-C. В такой системе нейтраль источника питания заземлена, а к дому подходят фазный провод L и совмещенный нулевой защитный и рабочий провод PEN.

После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления необходимо произвести его подключение к электроустановкам дома.

• Сделать это можно двумя способами:
• переделать систему TN-C на систему заземления TN-C-S;
• произвести подключение дома к контуру заземления по системе ТТ.

Подключение дома к контуру заземления по системе TN-C-S

Как известно в системе заземления TN-C не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабочий N и защитный PE.

И так, к вашему дому подходят два питающих провода, фазный L и совмещенный PEN. Чтобы получить в доме трехжильную электропроводку с отдельным фазным, нулевым и защитным проводом необходимо в вводном электрощите дома произвести правильное разделение системы TN-C на TN-C-S.

Для этого установите в щите шину которая металлически связана с щитом, это будет шина заземления РЕ к ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания. Далее от шины РЕ идет перемычка на шину нулевого рабочего проводника N, шина нулевого рабочего проводника должна быть изолирована от щита. Ну и фазный провод подключаете на отдельную шину, которая тоже изолирована от щита.

После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяете с электрощитом, другой конец крепите к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, который для этой цели и был специально приварен.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ

Для такого подключения не нужно проводить ни каких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолированной от щита шине. Совмещенный PEN проводник источника питания подключаете к шине, которая изолирована от щита и в дальнейшем считаете PEN просто нулевым проводом. Затем подключаете корпус щита к контуру заземления дома.

Как видно из схемы, контур заземления дома не имеет никакой электрической связи с PEN проводником. Подключение заземления таким способом имеет несколько преимуществ по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

В случае отгорания PEN проводника со стороны источника питания, все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными последствиями. А так ваше заземление не будет иметь связи с PEN проводником, это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электроприборов.

Часто встречается и такое, когда на нулевом проводнике из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей техники также может возникать небольшой потенциал. Конечно, при возникновении такой ситуации должно сработать УЗО, но зачем надеяться на УЗО. Лучше и правильнее будет не испытывать судьбу и не доводить до такой ситуации.

Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома можно сделать вывод, что система ТТ в частном доме более безопасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения.

Также хотелось отметить, что необязательно делать контур в виде треугольника. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное, чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.

Готовые комплекты для заземления

Если оборудовать заземление самостоятельно, можно существенно уменьшить расходы. Однако, выбор и покупка материалов, их подготовка и остальные манипуляции, связанные с монтажом, занимают много времени и, к слову, также могут стоить недешево.

В случае, когда у вас нет времени на подготовку, можно использовать готовый комплект электродов. Это позволит вам значительно ускорить процесс, сэкономив при этом на монтаже.

Примеры комплектов заземления:

1. Комплект заземления EZ – 6 от производителя EZETEK. В комплект входят 4 омедненных электрода диаметром 14 мм2, соединительные муфты, зажимы, токопроводящая паста, лента для герметизации и др. Средняя цена – 6 500 руб.
2. Galmar. В комплект входят электроды, длиной около 30 м. Средняя цена – 40 000 руб.
3. Продукт от отечественного производителя, который адаптирован к сложным российским условиям. Ориентировочная стоимость – 8 000 руб.

На российском рынке можно найти огромный выбор готовых комплектов заземления, различающихся по материалу изготовления, способу подключения и технологии монтажа. Глубина установки электродов может находится в диапазоне от 5 до 40 м. Цена варьируется в пределах 6-40 тыс. руб.

Отличие схем заземления для 220 В и 380 В

Схемы заземления для 220 В и 380 В имеют некоторые отличие, о которых необходимо помнить, приобретая комплект. Отличия касаются внутреннего контура в то время, как внешняя разводка одинакова, независимо от напряжения.

Таким образом, если речь идет о напряжении в 220 В, то в дом подается 2 жилы, одна из которых раздваивается на нейтраль и землю, а вторая отсекается на изолятор.

Линия с напряжением в 380 В, как правило, состоит из 4 жил, одна из которых также, как и в предыдущем случае, раздваивается, а 3 других устанавливаются на изоляторы. Фазу и нейтраль пропускают через УЗО и дифатомат.

Поговорим про контур

Контур представляет из себя сложную, но вполне понятную конструкцию.

Он состоит из внешних и внутренних устройств, которые в свою очередь делятся на:

1. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА. Вкопанные на 2 метра колья-электроды, соединённые в верхней части между собой пластинами. От электродов отходит заземляющий проводник, который представляет из себя круглую или плоскую сталь. Заземляющий проводник подходит к щитовой в доме и, как правило, соединяется к ней через медный провод.

2. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА. Провода заземления, которые идут от розеток, и непосредственно щитовая в которой с помощью специальной шины происходит объединение проводов внешней и внутренней системы.

Теперь давайте рассмотрим, как самому смонтировать такое заземление в своем доме.

Ошибки при монтаже

Если монтаж заземления частного дома осуществляется непрофессионалами, есть риск возникновения технических ошибок, снижающих эффективность системы. Мы перечислим наиболее распространенные ошибки, предотвратив которые вы обеспечите энергетическую безопасность вашего дома:

• Электроды нельзя красить, иначе они утратят способность передавать ток в землю.
• Шину нельзя крепить болтами, т.к. коррозия быстро разрушит контакты.
• Не рекомендуется размещать систему заземления далеко от дома – расстояние существенно увеличивает сопротивление.
• Если использовать тонкие электроды, со временем коррозия снизит проводимость металла.
• Нельзя соединять между собой медные и алюминиевые проводники, из-за чего в месте крепления возникнет контактная коррозия.

Если в конструкции возникают нарушения, заземление теряет свою эффективность. Учитывая, что неэффективный контур перестает проводить ток, защищенность от замыканий резко снижается. Из-за этого заземление частного дома оказывается в уязвимом состоянии, что может вызвать серьезные осложнения, если произойдет крупное замыкание. Именно поэтому при возникновении неполадок в контуре, их нужно незамедлительно устранять.

Конструктивные особенности

В отличие от контура заземления, при изготовлении которого в качестве вертикальных и горизонтальных электродов используется металлический профиль (уголок), в системе модульно-штыревого типа элементы конструкции изготавливаются из таких материалов:

• вертикальные электроды — из стальных омедненных стержней длиной 1,5 метра;
• горизонтальные электроды — стальная (медная) полоса или медный провод;
• соединительные муфты — из омедненной стали, служат для соединения электродов;
• соединительные зажимы — из латуни, служат для соединения вертикальных и горизонтальных электродов, подключения к заземляемым объектам.

На рынке подобных товаров модульно-штыревые системы заземления, выпускаемые в промышленных масштабах, дополнительно комплектуются такими составляющими:

• наконечники, изготовленные из стали;
• посадочная площадка из стали;
• специальная паста.

Наконечники используются для облегчения монтажа электродов, для их крепления применяют резьбовое соединение. Посадочная площадка закрепляется на стержне при помощи резьбового соединения и служит для передачи усилий вибромолота на забиваемый вертикальный электрод.

Специальная паста нужна для обработки мест соединения электродов (соединительные муфты, наконечники) и мест стыковки вертикальных и горизонтальных электродов (соединительные муфты).

Обработка пастой позволяет защитить места контактов от коррозии, тем самым снизив сопротивление растеканию на этих участках системы заземления.