Если заземление в квартире отсутствует – это чревато опасными последствиями, включая довольно ощутимый удар током. Такая ситуация характерна для домов старой застройки, жители которых самостоятельно устраняют недоработку при строительстве. При выборе вариантов заземления некоторые жильцы договариваются и обустраивают защитный контур рядом с входом в подъезд.
Другие устанавливают в линиях нагрузки специальные устройства (их называют УЗО), гарантирующие защиту человека и животных от аварийных утечек тока. А третьи берут и, недолго думая, соединяют заземляющую шину с контактной клеммой на батарее отопления.
Пример необходимости заземления
Заземление ванны в квартире
Заземлять электропроводку необходимо, чтобы предотвратить удар емкостным током, возникающим в результате утечки напряжения по ответвлению LC-фильтра, середина которого подключается к корпусу прибора. Такие фильтрующие устройства используются, например, в некоторых моделях стиральных машин. При подключении стиралки в незаземленное гнездо разность потенциалов между поверхностью прибора и находящимся по соседству человеком будет равна входному напряжению, деленному на 2. Описанный случай чреват также возможностью ложного срабатывания УЗО.
Если взяться одной рукой за ноль, а другой – за фазу, тело станет проводником между разными потенциалами
Еще один пример – предотвращение последствий электромагнитной несовместимости подключенных в сеть приборов. При обрыве нулевого рабочего кабеля в таком случае выходят из строя все приборы, подключенные в сеть. Также заземление важно для защиты электронно-вычислительных приборов от электрического разряда, исходящего от человеческого тела. Он обладает малой мощностью, но ее иногда хватает, чтобы устройство вышло из строя или начало зависать. Заземляющая система уравнивает потенциалы, предотвращая тем самым ситуацию, когда при одновременном касании отопительной трубы и рабочей панели компьютера последний начинает сбоить из-за поступления электроразряда.
Что такое заземление и зачем оно?
В подавляющем большинстве квартир эксплуатируемого жилого фонда электроснабжение осуществляется по двухпроводной схеме. В квартиру с распределительного щита заводится 2 проводника – фаза и нейтраль («ноль»). В то же время практически вся современная техника оснащена вилками под трехпроводную сеть, в которой, кроме перечисленных, используется заземляющий провод («земля»).
У мало знакомых с правилами безопасной эксплуатации электроустановок пользователей такое несоответствие вызывает множество вопросов. Наиболее частые из них:
- Можно ли включать трехпроводные вилки в двухпроводную сеть?
- Будет ли при этом работать техника (к слову, достаточно дорогая)?
- Какую роль вообще выполняет заземление, зачем предусмотрено такое подключение?
- Если заземление действительно необходимо, есть ли оно в квартире?
- Если контура заземления нет, как его организовать?
Принципиально, для работы большинства устройств бытовой техники вполне достаточно подачи фазного напряжения 220 (230 в соответствии с действующим стандартом) В. Т.е. чтобы тот или иной прибор заработал достаточно подать на него питание из обычной для квартиры двухпроводной сети.
При этом оборудование гарантированно демонстрирует показатели (мощность, производительность и др.), указанные производителем в технической документации (инструкции по эксплуатации).
Отсюда – простой вывод: на работоспособность и характеристики бытовой техники наличие или отсутствие контура заземления не влияет.
Под термином «заземление» подразумевают принудительное соединение металлических корпусов и других потенциально опасных (обязательно токоведущих, т.е. таких, по которым возможно протекание электрического тока) частей и элементов электрооборудования с точкой, гарантированно имеющей нулевой потенциал («землей»).
Это нужно, чтобы обеспечить безопасность пользователя в процессе эксплуатации электрических приборов.
Простой пример. При полной исправности всех компонентов той же стиральной машины ее металлический корпус надежно изолирован от электрической сети и не представляет для опасности для владельца. Однако при пробое изоляции (на нагревательных ТЭНах, двигателе, проводниках питания) этот же корпус может оказаться пол напряжение (потенциалом).
Когда к нему прикасается пользователь, создается путь для протекания электрического тока через его тело. Об опасности такой ситуации знает каждый – в худшем варианте поражение электрическим током может иметь смертельные последствия.
Чтобы исключить подобные ситуации используют заземление. В этом случае корпус оборудования (той же стиральной машины) всегда остается пол нулевым потенциалом, а в случае описанных выше неполадок создается путь протекания тока через заземляющий проводник. Поскольку его сопротивление многократно меньше сопротивления тела человека, для последнего опасность поражения электрическим током исключается.
Существующие системы заземлений
Чтобы сделать заземление, если его нет в квартире, жильцу надлежит изучить особенности используемых систем.
В практике электромонтажных работ применяются:
- TN-C – очень популярная, но не слишком надежная система без дополнительного контура и защитного кабеля. Функции последнего и рабочего нуля объединяются в PEN-кабеле. Входные кабели – PEN и три фазных, выходные – PEN и одна фаза.
- TN-S отличается от предыдущей разделением нулевого и защитного проводников на всем протяжении. Тогда число кабелей на входе и выходе – 5 и 3 соответственно.
- TN-C-S – от подстанции до квартиры проводники соединены, но в ВРУ они разделяются, и перечень входных и выходных проводов идентичен системе TN-S, но реализация обойдется дешевле.
- ТТ – напряжение проходит по нулю и трем фазам, а заземляющий провод отделен от нейтрали и размещается у входа. Схема отлично подойдет для частного сектора.
- IT – электричество идет по тройке фазных кабелей, а нейтраль отделена от земли, причем надежность изолирования надо постоянно контролировать. Подойдет для электрической установки.
TT
IT
Если есть сомнения при выборе системы, рекомендуется проконсультироваться с грамотным электриком.
Частые вопросы
Можно ли организовать контур заземления не для отдельной квартиры, а на весь подъезд или дом?
Конечно можно. При расчете заземления не используется параметр мощности потребителей, поэтому рассчитанный контур позволяет подключить всех потребителей многоквартирного дома.
Имеет ли при организации заземления материал и сечение PE-проводника?
Имеет, поскольку его сопротивление учитывается в общем сопротивлении системы. Поэтому рекомендуется выполнять разводку по стокам или стене дома медным проводом сечением не менее 8-10 кв.мм или стальной шиной с соответствующим сопротивлением.
Можно ли заземлять приборы «последовательно», протягивая заземляющий проводник от одного к другому?
Такой способ соединения не рекомендуется. Правильные варианты – подключение каждого из устройств собственным заземляющим проводником к общей точке заземления или организация общей шины с подключением к ней каждого прибора (так работает трехпроводная сеть с заземлением).
Красить ли электроды и полосы заземлителя?
Нет, в противном случае ухудшится контакт с грунтом и существенно возрастет сопротивление.
Чем защитить от коррозии места сварки на стальном заземлителе?
Места сварки допускается покрывать битумными составами, они обеспечат надежную защиту от влияния всех негативных факторов.
Сделать заземление в квартире несложно собственными силами. При этом следует позаботиться о выполнении требований ПУЭ и не использовать запрещенные методы, которые дадут только иллюзию безопасности.
Как сделать заземление в квартире, если его нет
Схема заземления
Если в доме нет заземления, жилец должен рассмотреть варианты организации заземляющей системы в многоэтажке. Возможны следующие случаи:
- Предпочтительный вариант – заземлять проводку, соблюдая все нормы ПУЭ. Чтобы узнать подходящий тип системы, можно обратиться к электрику, обслуживающему дом. Если речь идет о заземлении в многоквартирном доме старой постройки, нужно узнать, планируют ли менять устаревшую систему на TN-C-S.
- В малоэтажных домах (меньше 5 этажей) для одной или нескольких квартир можно сделать ТТ-заземление, организовать отдельный контур, не зависящий от источника.
Использовать «быстрые» варианты вроде монтажа защитного кабеля для отдельной квартиры категорически запрещено – это чревато последствиями для здоровья жильцов.
Советы и рекомендации
- электрики рекомендуют заземлять все имеющиеся в квартире бытовые приборы и розетки;
- нельзя заземлять электроприборы по цепочке друг через друга. Это может вызвать электромагнитную несовместимость и несрабатывание заземляющего контура;
- следует использовать специальные клеммы, скрутки на месте стыков недопустимы;
- к каждой клемме шины PE допустимо подключать только один провод.
Заземление сделает безопасным процесс использования электрических приборов в квартире. Существует несколько систем подключения, самая распространенная – TN-C, она не имеет отдельного заземляющего проводника и является устаревшей. Чтобы обезопасить человека от поражения током, можно установить УЗО и собрать собственный защитный контур. Если соблюдать технику безопасности и нормы ПУЭ, это не вызовет больших трудностей.
Этапы самостоятельного проведения
Последовательность выполнения работ определяется тем, какая схема подключения будет применена. При модернизации старых многоэтажек применяется вариант TN-C-S. Для него алгоритм будет иметь такой вид:
- отключить все пробки и автоматы, выключить ток в квартире;
- обеспечить свободный обзор проводки, удалить штукатурку;
- снять розетки и подсоединить к их контактам провода с зачищенными кончиками;
- провести соединение розеточных выводов и затем обесточивание всего жилого дома (или стояка);
- организованное заземление соединить с общим фазовым.
После этого можно включать электроподачу в здании и самой квартире.
Где взять заземление в этажном щите
Если заземление не предусмотрено компанией-застройщиком, потребителей больше всего интересует, как обезопасить себя от удара электротока. Есть два безопасных пути решения этой проблемы.
Подключение УЗО
Схема подключения УЗО
Устройство защитного отключения вырубает питание агрегата, у которого выявлена утечка тока (а также соответствующей розетки). В дополнение к этому можно провести замену проводки в квартире на трехжильную. Если в подъезде после этого будут проводить заземлительные работы, хозяину останется только вывести РЕ-кабель к нужной щитковой шине.
Монтаж собственного контура
К подвалу прокладывают медный одножильный РЕ-кабель не менее 4 мм в диаметре. Возле дома устанавливают 3 уголка из металла. Треугольник соединяют с проводом, второй его конец устанавливают на щитке. Теперь квартирное заземление надо соединить с щитковым.
Что делать не рекомендуется
Запрещено использовать качестве заземлителей водопроводные и газовые трубы
Иногда хозяева квартиры в целях экономии средств пробуют применять «нестандартные» варианты организации заземления – например, перемычка между нулем и защитным проводником, прикручивание защиты только для своей квартиры, применение отопительных или газовых труб в роли заземлителей. Делать это категорически запрещено.
Локальное вмешательство в сеть с помощью «быстрых решений» не защищает от аварийных ситуаций, к тому же его устроитель не сумеет предъявить материальный риск из-за отсутствия официального права на внесение модернизаций в имеющуюся систему. Использование трубопроводов в качестве заземления может обернуться смертью жильца или разрушением здания.
Перед организацией заземляющей системы нужно проконсультироваться с работниками, обслуживающими дом, относительно предпочтительного варианта системы. Несанкционированные действия способны нанести серьезный ущерб обитателям квартиры.
Решение:
Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд., СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).
Жилые дома относятся к обычным с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 3-ей категории согласно РД. Необходимая надежность системы – 0,9. Согласно ПУЭ-7, п. 1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом при линейном напряжениии 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.
Молниезащита объекта выполнена организацией молниеприемной сетки на кровле здания с установкой молниепримных мачт для защиты возвышающихся над уровнем кровли шахт с установленным оборудованием. Размер ячейки молниепримной сетки не более 10х10 м. Тип проката сетки — сталь омедненная диаметром 8 мм, толщина покрытия 70 мкм (GL-11149). Установка сетки осуществляется на плоских поверхностях с помощью зажима GL-11711, на вертикальных поверхностях — GL-11703A. Шаг установки зажимов 0,8-1,0 м. Для соединения проката по длине и в узлах сетки используется универсальный зажим GL-11551A. Молниепримные мачты устанавливаются на вертикальную поверхность при помощи держателей GL-21201. Все металлические элементы, размещенные на кровле (вентиляционные шахты, лестницы, ограждение и т.п.), необходимо присоединить к молниеприемной сетке с помощью зажимов GL-11545A. В качестве токоотводов используется сталь омедненная диаметром 8 мм (GL-11149). Шаг подключения сетки к токооотводам не более 25 м. Через каждые 20 м (высота здания) по периметру здания выполнить горизонтальный электрод (GL-11149). Заземляющее устройство выполнено в виде контура по периметру здания Горизонтальный проводник — полоса стальная омедненная 30х4 мм (GL-11075). В качестве вертикальных электродов применяются стальные омедненные электроды D=14 мм, L=3 м. Вертикальные электроды устанавливаются в местах опусков токоотводов. Расстояние от фундамента здания не менее 1 м.
Итоги расчёта проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»):
- плотность разрядов молнии в землю — 6 уд/кв.км в год;
- полное число ударов в систему — 0,0066 (раз в 910 лет);
- суммарное число прорывов (удары непосредственно в объект минуя молниеприемники) — 0,00051 (раз в 1810 лет);
- надежность защиты: 0.923.
Расчёт сопротивления заземляющего устройства:
Сопротивление вертикального электрода:
где ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м; L – длина вертикального электрода, м; d – диаметр вертикального электрода, м; T– заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;
Сопротивление горизонтального электрода:
где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м; b — ширина полосы горизонтального электрода, м; h — глубина заложения горизонтальной сетки, м; Lгор – длина горизонтального электрода, м.
где t – заглубление верха электрода, м
Полное сопротивление заземляющего устройства:
где n – количество комплектов; kисп – коэффициент использования;
Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 0,74 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.
Перечень необходимых материалов:
№ п/п | Рис | Артикул | Изделие | Кол-во | Масса (кг за ед.) |
1 | GL-21103G | GALMAR Молниеприёмник вертикальный (молниеприёмник-мачта) (4 метра) | 25 | 10 | |
2 | GL-21202 | GALMAR Держатель для молниеприёмника — мачты GL-21101G/ GL-21102G/ GL-21103G к дымоходу (нержавеющая сталь) | 25 | 7,4 | |
3 | GL-20022 | GALMAR Зажим к молниеприёмнику — мачте GL-21101G для токоотводов (нержавеющая сталь) | 25 | 0,2 | |
4 | GL-11149-10/20/50 | GALMAR Проволока омеднённая (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 10/20/50 метров) | 3500 (в метрах) | 0,41 | |
5 | GL-11711 | GALMAR Зажим на плоскую крышу для токоотвода (пластик, бетон) | 3000 | 1,00 | |
6 | GL-11551A | GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь) | 700 | 0,09 | |
7 | GL-11703A | GALMAR Зажим к фасаду для токоотвода с его возвышением над зажимом на 15 мм (крашенная оцинкованная сталь) | 400 | 0,02 | |
8 | GL-11545A | GALMAR Зажим на водосточный желоб для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь) | 500 | 0,11 | |
9 | GL-11563A | GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + проволока (крашенная оцинкованная сталь) | 60 | 0,13 | |
10 | ZZ-001-065 | ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) | 74 | 1,9 | |
11 | ZZ-002-061 | ZANDZ Муфта соединительная резьбовая | 38 | 0,082 | |
12 | ZZ-003-061 | ZANDZ Наконечник стартовый | 37 | 0,074 | |
13 | ZZ-004-060 | ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток | 15 | 0,088 | |
14 | ZZ-005-064 | ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) | 48 | 0,312 | |
15 | ZZ-006-000 | ZANDZ Смазка токопроводящая | 4 | 0,152 | |
16 | ZZ-007-030 | ZANDZ Лента гидроизоляционная | 10 | 0,442 | |
17 | GL-11075-10/20/50 | GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10/20/50 метров) | 600 (в метрах) | 0,98 |