Делаем заземление для частного дома 220В своими руками

Заземление — это соединение металлических элементов сети, оборудования или механизмов с заземляющим устройством (контуром заземления), благодаря которому при возникновении токов утечки (пробой изоляции) весь потенциал полностью переходит в землю.

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

Расчет заземляющего устройства

В современном мире, мы не представляет свою жизнь без использования электричества. Оно вокруг нас повсюду и именно оно позволило человечеству перейти на совершенно новый уровень развития. Переоценить его важность невозможно, однако при всех своих положительных качествах, за своей безобидностью и простотой, скрывается колоссальная энергия, которая представляет смертельную опасность.

Для того чтобы обезопасить помещения, где постоянно находятся люди, было создано специальное устройство – заземлитель. Это набор проводников, которые предназначены для отвода электрической энергии от приборов к грунту, тем самым исключая поражение током человека. Он состоит из заземлителей (горизонтальных и вертикальных стержней) и заземляющих проводников.

Монтаж контура заземления

Для проведения работ нами были приобретены следующие материалы:

• Стальной уголок 50х50, толщиной 5мм. – 3шт. по 2м.
• Стальная полоса 40мм., толщиной 5мм. – 4 шт. по 2м.
• Кабель 10мм, коробка, гофра, клипсы и тд.

Стоимость этих материалов составила около 2000 руб. (стоимость на конец 2019г.)

Из инструмента нам потребуется:

• Болгарка
• Лопата
• Кувалда
• Сварочный аппарат
• Тиски

Работы можно разделить на несколько этапов:

• Подготовительные работы.
• Заглубление конструкции.
• Сварка металлоконструкции
• Соединение с распределительным щитом.

В первую очередь было выбрано место размещения контура, мы отступили около 1 метра от тыльной стены дома, в том месте, где не предполагается дальнейших построек или зон отдыха. Вырыли траншею в форме треугольника, глубиной около 40см. длина стороны получилась почти 2 м. и заглубление под отмосток с одного угла, для прокладки шины на стену дома и подключения к кабелю.

Далее с помощью болгарки нарезаем полосы необходимой длины, а концы уголков отрезаем косо, чтобы они легче входили в грунт, чем острее угол, тем лучше.

Заглубление наших «электродов» производили молотом и кувалдой, грунт оказался достаточно плотным и каменистым, после углубления на 1,5 метра верх уголка постоянно гнулся, и его приходилось ровнять, в конце он начал рваться и принял форму, как на фото ниже. Углубить удалось почти полностью, осталось около 20 см. Далее разорванные концы были отрезаны.

Далее приступаем к сварке всей конструкции. Полосу привариваем к уголкам и замыкаем конструкцию, в ближнем углу, где мы оставили траншею под шину, выводим полосу за уголок, чтобы удлинить место сварки. Тут же, из проволоки был изогнут шаблон, полосы-шины к стене дома, чтобы учесть все изгибы, и их расстояния. На основе этого шаблона с помощью тисков согнули полосу, можно было использовать другие подручные средства, но толщина металла достаточно серьезная, и «гнуть на коленке» ее не удобно, да и точность будет так себе. После этого, в месте примыкания к стене, просверлили пару отверстий для крепления к ней.

После проваривания всех швов, выставления отводящей полосы и крепления ее к стене дома, устанавливаем защитную коробку в месте соединения шины с кабелем, используем болтовое соединение с контр шайбой. Кабель прокладываем в гофре для меньшего повреждения УФ лучами и внешними воздействиями.

Проверка и испытание контура заземления

Далее переходим к проверке и испытаниям контура заземления, т.к. распределительный щит и новая проводка у нас в процессе монтажа, используем старую проводку. Специального оборудования для замера сопротивления контура у нас под рукой нет, поэтому воспользуемся «бытовым методом» проверки: 1. Замеряем напряжение в сети фаза — ноль, 2. замеряем напряжение фаза – земля. Как видно на фото, напряжение в режиме фаза-земля немного выше.

Мы рассмотрели на примере процесс монтажа контура заземления в частном доме при помощи подручных материалов, как видите, процесс не очень сложный, поэтому если нет возможности или желания приобретать готовые комплекты заземления, можно прибегнуть к такому способу.

Основные правила и требования

Правила и требования, которые необходимо учитывать при организации заземления в жилом строении, касаются материалов и размеров отдельных элементов системы, значений сопротивления контура заземления.

Также существуют стандарты, касающиеся размещения контура заземления относительно поверхности земли и фундамента жилого строения.

Геометрические параметры металлических элементов

Выбор типоразмеров металлических заготовок для изготовления заземляющего устройства основан на необходимости достижения нужного уровня сопротивления.

Они могут быть разными, но существуют ограничения минимальных величин.

К таким величинам относятся:

1. Толщина сторон уголков, используемых в качестве штырей. Она не должна быть менее 4 мм.
2. Толщина стенки трубы, стартующая от 3,5 мм.
3. Сечение соединительной полосы, располагающейся между штырями.

Минимальное значение последнего параметра не может быть менее 48 кв. мм. Только в этом случае полоса будет выполнять свою функцию.

Нормы сопротивления контура заземления

Соблюдение норм, предъявляемых к уровню сопротивления контура заземления, выступает основным условием эффективности всей системы.

Здесь работает следующее правило: чем ниже уровень сопротивления заземляющего устройства, тем выше эффективность системы, тем более безопасным является пребывание в доме, пользование электроприборами.

Стандарты размещения заземляющих конструкций

Оптимальным вариантом размещения конструкций является диапазон 2-4 метра от внешней линии фундамента. При этом минимально возможным расстоянием является 1 метр, максимальным – 10 метров.

Дистанция между поверхностью земли и верхними частями конструкции должна составлять 50-70 см. Сами заземлители забиваются на глубину 3 метра.

Также стоит обратить внимание на влажность выбранного участка земли: чем более влажная почва в месте размещения, тем лучше. Для этой цели отлично подойдут зоны, запланированные под покрытие плиткой или асфальтом. Под ними не пересыхает почва, создается хорошая защита для всей конструкции.

Советы по монтажу и материалам для контура заземления

Есть 2 способа монтажа заземления, и один из них отлично подходит для самостоятельной работы на территории частного дома. Это вариант с заземляющим проводом и заземлителем.

В качестве заземляющего провода используется проводник из меди с таким же сечением, как у жилы «фаза». Один конец проводника подключается к главной заземляющей шине, а второй к заземлителю, который заглубляется в почву. На шину замыкаются также заземляющие проводники от электрического оборудования в доме.

Провод «земля» легко узнать по характерной цветомаркировке изоляции — желтому и зеленому цветам. Монтаж на шину рекомендуется выполнять с помощью специальных наконечников и винтов.

Заземлитель представляет собой конструкцию из элементов, выполненных из стали. Их задача — тесно контактировать с грунтом, чтобы обеспечить равномерное растекание в нем токов и выравнивание опасных потенциалов возникшего напряжения.

Прежде чем разобраться, как выбрать стержни заземлители и, впоследствии, правильно их смонтировать, необходимо замерить сопротивление грунта и найти подходящие значения в таблице. Существуют усредненные показатели удельного сопротивления для грунтов разного типа, что облегчает задачу.

Работу будет выполнить намного проще, если использовав типовую универсальную конструкцию контура. Она состоит из:

• трех уголков 50х50 мм длиной 3 м (могут использоваться стальные трубки диаметром 16 мм с толщиной стенки 3 мм);
• трех уголков 40х40 мм длиной 3 м.

Для работы потребуется сварочный аппарат, режущий и сверлящий инструмент по металлу, кувалда, крепеж, а также лопата и ведро для земельных работ.

Давайте теперь рассмотрим как правильно и в каком порядке можно выполнить монтаж:

1. Выкопайте траншею глубиной и шириной около 0,5 м от фундамента дома до места монтажа заземлителя;
2. Сделайте разметку: обозначьте места для вбивания колышков или штырей по углам треугольника со стороной 3 м;
3. В углах треугольника выкопайте углубления около 50 см;
4. Соедините углубления канавками по периметру треугольника;
5. Забейте в почву уголки 50х50 мм так, чтобы над поверхностью оставалось около 0,2 м;
6. Соедините сваркой 3 уголка 40х40 мм в треугольную конструкцию;
7. Приварите треугольник к уголкам, погруженным в почву.

После этого нужно подсоединить к конструкции проводник заземления. Тут пригодится круглый наконечник и инструмент для сверления металла. Вот как это делается:

1. Высверлите отверстие в одном из уголков;
2. Опрессуйте конец проводника круглым наконечником;
3. Прикрутите проводник болтом соответствующего размера к отверстию в уголке.

В конце остается только засыпать металлические части почвой (лучше песком). И не забудьте пометить место монтажа заземлителя и проводника, чтобы не повредить их при последующих земельных работах.

Купить уголок металлический

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Как правильно сделать

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

Самая популярная модель заземлителя

Порядок действий

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

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

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

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

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

Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом

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

Почему нельзя делать отдельные заземления

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

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ.

Для проведения такого подключения не требуется проводить разделений PEN проводника, фазный провод подключается к шине, изолированной от щита.

Подключается к шине, изолированной от щита совмещенный PEN проводник источника питания и дальше PEN считается просто нулевым проводом. Далее корпус щита подключается к контуру заземления дома.

На схеме видно, что контур заземления дома не имеет с PEN проводником электрической связи и если подключить заземление частного дома таким способом, то это имеет некоторые преимущества, по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

К вашему заземлению будут подключены все потребители, в случае отгорания со стороны источника питания PEN проводника, что чревато негативными последствиями. А если ваше заземление связи с PEN проводником иметь не будет, то это гарантирует на корпусе электроприборов в доме — нулевой потенциал.

Бывает, что из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение на нулевом проводнике, достигать которое может от 5 до 40 В. Когда существует связь между защитным проводником и нулем сети, то на корпусах быттехники в доме, тоже может возникать незначительный потенциал.

Должно сработать УЗО, если возникнет такая ситуация, но лучше на него не надеяться и до этой ситуации не доводить.

Можно сделать вывод из приведенных способов подключения контура заземления дома, что система заземления ТТ в частном доме более безопасна, но ее дороговизна является недостатком. Если применяется система ТТ, то должны обязательно устанавливаться защитные устройства, такие как УЗО и реле напряжения.

Следует отметить, что контур в виде треугольника для заземления частного дома делать не обязательно, зависит все от внешних условий. Можно расположить горизонтальные заземлители по окружности либо по одной линии в любом порядке, главное чтобы они были в достаточном количестве, чтобы обеспечивать минимальное сопротивление заземления.