Как сделать заземление в частном доме, на даче

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.

Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.

Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома

Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.

При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.

С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.

Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме

В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.

На дачах высока вероятность попадания молнии

Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.

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.

Внутренняя и внешняя части системы

Система заземления состоит из двух частей: внутренней и внешней. Внутренняя часть состоит из расположенной в щите учета шины PEN и провода, соединяющего щит с внешней частью системы.

Внешняя часть представляет собой контур заземления. Он состоит из заглубленных в почву электродов, приваренной к ним металлосвязи и полосы, соединяющей контур с исходящим из щита проводом.

Подключение по схеме TT

Схема похожа на заземление дома по системе TN-C-S, но есть у нее и разительные отличия. В системе подключения TT входящий проводник PEN, несущий двойную нагрузку (нуля и земля), подключается к шине, которая изолирована от контакта с распределительным щитком. Как, в принципе, и фазный проводник. К ней будет подключаться нулевой провод, выходящий из дома.

К не заизолированной шине, которая с другими шинами ничем не связана, подключается заземляющий провод, выходящий из дома. Сюда же подсоединяется и заземлитель, идущий от уличного контура заземления. Соединение производится медным кабелем с минимальным сечением 10 мм². То есть, получается, что все провода проходят по разным контурам и друг с другом соединяются лишь в бытовых приборах.

Отличительной особенностью системы заземления TT, ее положительная сторона – это разделение двух контуров: нуля и заземления. В системе TN-C-S есть один негативный момент – при отгорании провода PEN, электричество пойдет по наименьшему сопротивлению, то есть, по самому защитному заземлению. А это чревато большими неприятностями. Минимально, что может случиться, произойдет короткое замыкание в проводке, могут сгореть бытовые приборы. Максимально – здесь и до пожара не так далеко.

Заземления в частном доме по системе TT гарантирует полную безопасность при любых нестандартных ситуациях. И даже если проводник PEN отгорит, то просто в доме не будет электричества, потому что заземляющая сеть проходит отдельным контуром. И ничем с нулем она не связана. Поэтому, выбирая систему заземления для дома ТТ (своими руками смонтированную), можно быть уверенным в полной ее безопасности.

Обзор заземлителей

Естественные – железобетонный фундамент дома, подземные металлические конструкции, находящиеся в земле.

1. заглубленные – детали из полосовой стали, уложенные на дно котлована по периметру фундамента.
2. вертикальные – забитые в грунт отрезки угловой стали;
3. горизонтальные – детали из круглой или полосовой стали, уложенные горизонтально в траншею.

Заземлители изготавливают из круглой стали диаметром 10-16 мм, полосовой стали сечением 40х4 мм и угловой стали сечением 50х50х5 мм.

Устройство в частном доме

Контур заземления устроен очень просто. Это несколько штырей вкопанных или вбитых на достаточную глубину и соединенных между собой полосами из железа шириной 5-10 см. От них отходит полоса из нержавеющей стали к дому, а уже к ней происходит вывод заземления.

Расположение электродов большой роли не играет, но наиболее распространенные следующие схемы:

1. Рядная. Штыри углубляются на одной линии, к крайнему приварена токоприводящая полоса. Недостатком является отсутствие второго контура, если соединение полос и электродов будет нарушено, то работать будет только тот штырь, к которому крепится токоприводящая полоса.
2. Треугольная. Самая популярная схема, ввиду своей простоты. Штыри располагают в виде равностороннего треугольника, соединяют полосами из железа и к одному из углов приваривают токоприводящую полосу. Наличие замкнутого контура гарантирует работу заземления, даже если одна полоса будет повреждена или плохо приварена.
3. Прямоугольная. Аналогична треугольной, но контур варится в виде квадрата или прямоугольника.
4. Круговая. Вариант, когда штыри углубляются по кругу или овалу. Преимущества такие же, как и у предыдущих двух, но сложнее в выполнении.

Расчёт

Процесс точного размера заземляющего контура и количества необходимых электродов очень сложен и принимает во внимание множество факторов.

Однако, для частного дома высокая точность и использование сложных формул не нужно, достаточно лишь приблизительного расчета, который с запасом перекроет возможные утечки тока.

Количество электродов в первую очередь зависит от почвы и уровня пролегающих грунтовых вод:

1. Если почва песчаная или супесчаная, содержит камни и гравий, то она обладает высоким сопротивлением.
2. Глинистая почва и различные суглинки лучше подходят.
3. Самым низким сопротивлением обладают зольные и засоленные почвы.

Поэтому, в первом случае требуется 7-10 электродов, во втором 5-7, а в третьем достаточно 3-5 штук. Высокий уровень залегания грунтовых вод позволяет обойтись минимальным количеством электродов, если же почва сухая и до воды далеко, то стоит увеличить их количество.

Длина электрода также имеет значение. Стандарт безопасности NEC требует, чтобы нижний конец штыря был на глубине минимум 2,4 метра от уровня земли. Для достижения полноценного заземления, лучше будет, если он дойдет до отметки в 3 м.

Правила и требования к заземлению

1. Важно правильно расположить электроды в земле. Между ними расстояние не должно быть меньше метра, идеальным считается 1,8 – 2 м. Тогда даже высокое напряжение будет рассеиваться в почве без проблем, работа электродов будет независимой.
2. Также, стоит грамотно выбрать место для закапывания контура. В случае его срабатывания, вокруг него будет рассеян заряд электрического тока. Поэтому важно выбрать место так, чтобы в радиусе 1-2 м от него не находились люди. Это может быть место в середине клумбы или под альпийской горкой, к которой редко кто близко подходит, предпочитая любоваться с некоторой дистанции. Сила тока будет небольшой и серьезной электротравмы получить невозможно, но здоровье – это не та область, с которой можно шутить.

Итоговые рекомендации

Теперь вы знаете, как правильно сделать заземление в квартире или доме. Подведем небольшие итоги:

• Заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
• Самый безопасный вариант, когда корпус электроприбора заземлен и установлено УЗО.
• В старом жилом фонде лучше ни рисковать и заменить старую проводку на трехжильные кабеля ВВГ НГ и использовать защитную автоматику, при этом пытаться решить вопрос об установке общедомового контура заземления.
• В новом жилом фонде организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматику. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
• Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб, стиральной машины, варочной панели и духового шкафа.
• В частном доме организуйте схему с замкнутым контуром заземления из трех штырей в земле, соединенных между собой и щитком земляной шиной.
• Обязательно проверьте корректность работы заземления.

Схематично схему организации контура заземления в частном доме можно представить так: