Как сделать заземление в частном доме

Как сделать заземление в частном доме

В статье будет затронут вопрос устройства заземления в частном доме, даче или на небольшом производстве своими руками. Многие ошибочно полагают, что заземление — это ненужная, дополнительная вещь, которую из вредности, требует энергоснабжающая организация или проверяющие инспектора.

Самое главное, что должен понять любой потребитель электроэнергии — заземление это неотъемлемая часть любого электроснабжения. Это такая же необходимость, как установка автоматических выключателей в распредщитке, прибора учета и другой аппаратуры.

Чтобы качественно выполнить заземление, необходимо произвести большой объем земляных работ. Грубо рассчитывайте, что минимум, Вам придется вручную вырыть один кубометр земли. Также необходим будет сварочный аппарат и умения сварочных работ.

Самый оптимальный вариант выполнить заземление собственными руками, так как не все электрики любят это делать, да и те кто берется, в большинстве своем делают это не качественно.

И так, как же правильно делается контур заземления?

Существует два самых распространеных варианта контура заземления — треугольником и линейный, в виде сплошной полосы вдоль дома.

Оба правильные. Какой выбрать, решать Вам самим, исходя из свободного пространства возле дома.

контур заземления треугольником

линейный контур заземления

Содержание

  1. Заземление в частном доме
  2. Варианты схем
    • Замкнутая
    • Линейная
  3. Виды систем
    • TN-C
    • TN-S
    • TN-C-S
  4. Особенности схем заземления 220 В и 380 В
  5. Как рассчитать
  6. Как сделать
    • Выбираем место
    • Материалы и компоненты
    • Порядок действий
    • Проверка и контроль
  7. Частые ошибки при монтаже
  8. Заземление и обнуление
  9. Заключение

Выбор системы и составление схемы

Всего существует три системы заземления: ТТ, IT, TN, из них последняя делится еще на три разновидности – TN-S, TN-C, TN-C-S.

В частном домостроении обычно используют схемы систем TN-C-S или ТТ, причем TN-C-S выглядит более привлекательной, так как к ее монтажу предъявляется меньше требований.

Система начинается от главной заземляющей шины, которая установлена или в электрощитке дома, или в шкафу вводного устройства.

Наиболее рациональным считается решение, когда заземление расположено на опоре, перенаправляющей электромагистраль в дом.

Система ТТ используется гораздо реже. Ею занимаются представители энергоснабжающей организации, а если владелец все же решит сэкономить и самостоятельно произвести монтаж, то заверять документы придут все те же работники Энергоснаба.

Если все же рискнете и выберете схему заземления ТТ для частного дома, то не забудьте про обязательную установку УЗО!

Как быстро забить основные заземлители

Когда требуемые расчёты выполнены, наступает очередь монтажа. Тривиальная, на первый взгляд, задача забить электроды в землю может обернуться испорченным металлопрокатом просто из-за незнания механики процесса.

Грунт на глубине более метра достаточно плотный и находится под давлением. Почва плотно обжимает стальной стержень, при этом силы трения препятствуют погружению и растут вместе с площадью соприкосновения при каждом ударе. Мороки добавляют встречающиеся на пути обломки твёрдой породы, иногда электрод разумнее выдернуть и вбить в новом месте.

Заземлители нужно правильно заточить перед забивкой. Общий угол скоса острия должен быть порядка 30–35º. От края острия нужно отступить около 40 мм и свести спуск под более тупым углом, около 45–50º. Тавр, двутавр и швеллер могут иметь несколько спусков, прутья до 24 мм рекомендуется острить ковкой с медленным отпуском.

Перед забивкой электродов их нужно удалить друг от друга не менее чем на 230 см, более двух (N) вертикальных заземлителей располагают на вершинах равностороннего N-угольника. Под каждый электрод нужно выкопать или пробурить лунку глубиной 35–50 см чтобы основное тело проводника находилось как можно глубже. Бурить лунки в полную глубину не рекомендуется. Откопанные приямки соединяются между собой траншеями, по которым будет скрыто проложена обвязка электродов.

Забивать стальные стержни лучше всего вручную, кувалдой около 7–10 кг. Да, вибрационное погружение работает лучше, но соответствующее оборудование не так просто достать и допускается его использовать не везде. Основная проблема при забивании — деформация хвостовика от частых ударов, поэтому бить нужно через бабку специальной формы, надевающуюся сверху на электрод и не позволяющую ему согнуться или расплескаться сверх меры. Также можно периодически обрезать УШМ край электрода по мере сплющивания или подливать в приямок воду небольшими порциями.

Необходимые инструменты

Перед началом работ обязательно заготовьте все нужные материалы и инструменты. Вам понадобится:

  1. Сварочный инверторный аппарат с набором электродов 3 – 4 мм и маской.
  2. Болгарка с отрезным диском по металлу.
  3. Штыковая лопата, которую придется использовать для выкапывания ямы.
  4. Тяжелая кувалда.
  5. Гаечные ключи.

Также вам нужно будет подготовить набор материалов:

  1. Уголок из нержавейки длиной 2,5 метра и размерами 50х50 мм либо трубу диаметром 32 мм с толщиной стенки 3.5 мм. Также можно использовать толстую арматуру или металлическую квадратную трубу с площадью сечения не более 150 мм2.
  2. Полоску металла длиной 3600 мм, шириной 40 мм, толщиной 4 мм. Полоску нужно будет распустить по длине на три куска по 1200 мм. Ее можно заменить на уголок соответствующей толщины и ширины.
  3. Полоску из нержавеющей стали шириной 40 мм и толщиной 4 мм. Длина полоски – от места заземления до крыльца.
  4. Болты М10.
  5. Качественный медный провод с сечением 6 мм2.

Собрав все необходимые элементы, можно начинать сборку заземление в частном доме своими руками.

Роем форму под треугольник

  1. Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 3 м – 3 шт.
  2. Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 1.5 м – 3 шт.
  3. Прут стальной D – 14 мм – длина — от места монтажа заземляющего контура до дома + высота до фронтона + отдельный прут от заземляющего контура до дома и вверх до конька (при монтаже молниезащиты).
  4. Электроды 3 мм.
  5. Провод 4 х 4 мм 2 – длина, от распайки с прутом, до щита.
  6. Гофрированная труба для кабеля – длина, от распайки с прутом, до щита.
  7. Клемма для соединения прута и провода.

Начнем с того, что у нас получилось. Это загородный дом в деревне, то есть, требования к электричеству и защите на высоком уровне.

  1. Провода со столба, запитывающие дом.
  2. Прут 14 мм. Выходит из земли и поднимается к месту распайки и к молниезащите.
  3. Место распайки (подключения) заземления, и питающих проводов со столба.
  4. кабель 4 х 4 мм в гофрированной трубе идущий на щит в доме (3 фазы, ноль с землёй в одной жиле)
  5. Молниезащита.

Провода, идущие со столба на дом.

2 прута, приваренные к заземляющему контуру и выходящие из земли. 1 на щит, 2-й на молниезащиту.

  1. Провод в гофре – земля с нолём и 3 фазы, заходящий в дом.
  2. Деревянные подкладки для кабеля и заземляющих прутов – во избежание непосредственного контакта с домом.

Молниезащита, устроенная на коньке дома.

Стрелкой показан заземляющий прут, который выходит из земли и поднимается к коньку, для соединения с тросом молниезащиты. Для устройства молниезащиты, был использован стальной трос, диаметр – 8 мм, натяжение между опорами достигается за счёт дверной пружины.

Читайте также  Размер пеноблок

Место распайки проводов. 1 – 3 фазы; 2 – ноль соединённый с землёй.

Это то же место распайки с более близкого ракурса.

Провод 4 х 4 мм. В гофре, заходящий с улицы в дом, на электрический щит.

Электрический щит. Отдельно мы видим земляную жилу, которая контактирует со щитом за счёт штатного болтового соединения, находящегося на дверце щита.

А теперь то, что у нас осталось за кадром, то есть под землёй.

Контур заземления

Начнем с того, что заземляющий контур – это, по сути, провод, который соединяет все электрические приборы с землей. При этом происходящие внутри приборов негативные процессы (чаще всего короткое замыкание, открытая фаза), способствующие образованию блуждающих токов, переправляют этот ток в землю.

То есть, получается так, что от каждой розетки до распределительного щита должен быть протянут отдельный кабель, который и соединит подключающийся электроприбор с землей. От распределительного щита за пределы дома должен быть протянут еще один кабель, который соединен с одной стороны в щитке со всеми подводящими заземляющими проводами от розеток, с другой стороны с заземляющей конструкцией, установленной в земле.

Схема контура заземления

Заземляющая конструкция

Чаще всего в качестве заземляющей конструкции, которую закапывают в землю, используют несколько длинных металлических штырей. Их можно изготовить из арматуры или труб. Здесь важно правильно выбрать контур заземляющего устройства. Обычно его форма или равносторонний треугольник, или квадрат. При этом чем больше площадь плоской фигуры, тем лучше. Поэтому максимальный размер ребер геометрических фигур равен 16 м. Но для частного домостроения подойдут следующие размеры:

  • Квадрат – 4×4 м.
  • Треугольник – 3×3 м.

Как делается этот процесс, связанный с установкой заземляющего контура?

  • Необходимо по размерам и форме контура выкопать траншеи глубиною 0,7-0,8 м.
  • Забить по углам штыри длиною 2-3 м.
  • Соединить их между собой стальной полосой толщиною 5 мм и шириною 30 мм. Крепление производится электрической сваркой.
  • Довести до дома стальную полосу, присоединенную к контуру. На ее конце приваривается болт. Это элемент соединения между заземлением внутренним (220 В) и контуром. Конец выводного заземляющего кабеля из дома сворачивается петлей, которая надевается на болт. Теперь полоса и кабель стягиваются гайкой с шайбой.
  • Траншеи закапываются грунтом.

Внимание! Чтобы заземляющий контур работал эффективно и долго, необходимо, чтобы сечение проводника было не меньше 75 мм².

Итак, как видите, сделать заземление частного дома своими руками (самому) не очень сложно. Правда, этот способ достаточно трудоемкий, потому что связан с приличным объемом земляных работ. Плюс ко всему придется заниматься сваркой. Его использовали еще наши деды, но до сих пор сделанные таким способом заземляющие контуры работают.

Современный способ

Сегодня специалисты предлагают другой вариант, основанный на установке не большого количества штырей, а одного. Но при этом его длина очень большая – до 20 м. Этот метод называется модульно-штыревой. В чем его особенность, и как проводятся работы?

  • Во-первых, этот штырь собирается из нескольких элементов длиною 1,2-1,5 м.
  • Во-вторых, изготавливается он из стального бруска диаметром 17-25 мм. При этом его специально покрывают медным слоем, который долгое время противостоит коррозийным процессам. Толщина этого слоя 250 микрон.
  • В-третьих, на конец первого сегмента надевается специальный заостренный наконечник, который увеличивает скорость прохождения. Наконечник изготовлен из закаленной стали.
  • В-четвертых, между собой части штыря собираются специальными муфтами на резьбовом соединении. Муфты изготавливаются из латуни.
  • В-пятых, этот штырь, а точнее сказать, его сегменты, забиваются в землю перфоратором мощностью не меньше 1,5 кВт.

Последовательность проведения работ

Сначала надо лопатой выкопать небольшую ямку глубиною 30 см (длина штыка лопаты) и сечением приблизительно 30×30 см. Затем на первый сегмент штыря надевается наконечник с одной стороны и муфта с другой. В муфту вкручивается болт с округленной головкой, с помощью которой будет легче отцентровать установку перфоратора.

Производится забивание сегмента в землю на глубину до 1,0-1.2 м. Затем выкручивается болт, внутрь муфты заливается антикоррозионная паста, вкручивается второй элемент штыря, на него надевается муфта, в нее болт и проводится забивание.

Внимание! Последняя часть штыря должна забиться так, чтобы нижний край последней муфты коснулся грунта.

После этого муфту необходимо открутить, а на ее место установить специальный зажим, изготовленный из латуни. К нему можно соединить стальную полосу 5×30 мм или трос диаметром 10 мм. Место соединения (зажима) надо обязательно заизолировать. Для этого есть специальная изоляционная прорезиненная лента.

После чего ямку надо засыпать грунтом. Не забудьте как-то отметить место установки штыря. Обычно рядом вбивают табличку.

Все, заземляющий контур готов. Кстати, специалисты уверяют, что для средней полосы России забиваемый штырь может состоять из 6 или 7 элементов. Приобрести его сегодня можно во всех строительных магазинах. Здесь важно правильно выбрать количество сегментов, отчего зависит цена всего изделия.

Контрольная проверка заземления

Как сделать заземление в частном доме самому, уже понятно. Но как убедиться в том, что все выполнено правильно?

Правильнее всего измерить сопротивление растекания тока при помощи мегомметра – электроиндукционного ручного прибора. Измеренное значение сопротивления не должно превышать 4 Ом.

Процесс измерения проводится следующим образом.

  1. Освободить от грунта и очистить металлосвязь, соединяющую электроды контурного заземлителя.
  2. На расстоянии 12-15 м от края заземлителя вбить в землю (на глубину около 1 м) два измерительных электрода, входящих в состав прибора. Они должны быть чистыми, с начищенной до блеска поверхностью. Расстояние между электродами – 1,5 м.
  3. Собрать схему, как показано на рисунке ниже. Важно соблюдать полярность во время присоединения элементов схемы к мегомметру: провод от измерительных электродов присоединяется к «плюсовой» клемме прибора, от контура – к «минусовой». Переключатель диапазонов измерения (если таковой имеется) перевести в положение «Ом».
  4. Провести измерения. В том случае, если результаты превышают значение 4 Ом – пересмотреть всю систему, исправить ошибки.

При отсутствии мегомметра или другого специального прибора можно использовать более простой способ проверки качества монтажа защитного заземления. Для этого следует подсоединить к фазному проводу (клемме) электросети один из контактов лампочки накаливания мощностью 100 Вт. Другой контакт лампочки – к металлосвязи заземлителя. Если лампочка горит ярко – монтаж заземления был выполнен правильно. Тусклый свет будет свидетельствовать о плохих контактах системы. Отсутствие света означает обрыв в схеме заземления, который требуется устранить.

В завершение — заземление в частном доме: видео, демонстрирующее процесс монтажа с комментариями специалиста.

Как проверить заземление

Проверку проводят после проведения всех монтажных работ. Для этого существуют специальные приборы (например, Extex GRT300, TH200, EP183M), процесс проверки заземления у них одинаков. Предварительно следует заглубить два штыря (глубина должна быть не меньше 50 см), зачистить на шине участок. Затем, согласно прилагающейся к прибору инструкции, провода соответствующего цвета нужно подсоединить к шине заземления и к штырям. Измерения проводятся так, как указывает инструкция прибора. Согласно ПУЭ показатель сопротивления для электросети 220V не должен превышать четырёх Ом. Перед заглублением штырей убедитесь, что на этом месте не проходят никакие подземные коммуникации.

Читайте также  Трафареты для аппликаций из ткани

Фазу в розетке можно проверить с помощью специального тестера, она должна быть лишь в одном из отверстий розетки. При проверке заземляющего контакта лампочка-индикатор тестера не должна гореть, если она горит, значит нужно проверить правильность подключения или выявить возможные повреждения. При вскрытии розетки (естественно, при этом электричество должно быть отключено) вы должны обнаружить подсоединённые три проводка, если их два, а между клеммами (ноль-заземление) наличествует перемычка – это показатель того, что произведено зануление, но не заземление. Если всё сделано правильно, все три провода находятся на своём месте, то розетка закрывается, включается электричество, с помощью мультиметра проверяется напряжение фаза-ноль, фаза-земля, ноль-земля. Если при фазе-ноль нет напряжения, то это может указывать на обрыв нулевого провода, если отсутствует напряжение при фаза-земля, то это означает, что заземления нет. Если при соотношении фаза-ноль и фаза-земля наличествует напряжение, но при ноль-земля его нет, то, по всей видимости, это указывает на зануление.

Если у вас под рукой нет соответствующих измерительных приборов, но заземление проверить нужно, можно воспользоваться старым проверенным способом – лампочка с патроном и двумя проводами. Концы проводков нужно зачистить и вставить в розетку, при этом лампочка должна гореть. Далее следует извлечь один из проводков и дотронуться им до усика заземления, если при этих действиях лампочка не загорается, то таким же самым образом произведите проверку другого проводка. Если срабатывает устройство защитного отключения (УЗО), то это показатель наличия заземления. Если защита отсутствует, но имеется подключение земля-фаза, лампочка также будет гореть, но её свечение будет гораздо ярче, нежели при подключённой фазе-ноль.

Защитное заземление своими руками сделанное оградит вас от возможного электрошока, а вашу бытовую технику от поломки. Сегодня мы уже не мыслим свою жизнь без разнообразных электрических приборов, облегчающих нам быт. Электричество оказывает нам огромную помощь, но оно же несёт смертельную опасность, если не знать, как с ним правильно обращаться. Организация грамотного заземления – самый важный этап при монтаже проводки любого жилища. Как сделать заземление в частном доме должным образом, знают квалифицированные электрики, но если вы берётесь за это дело собственноручно, будет лучше, если рядом с вами будет находиться опытный человек.