Как правильно сделать заземление в гараже своими руками

Для начала следует разобраться, надо ли в гараже делать эту работу и для решения каких проблем делается заземляющий контур.

Не секрет, что многие владельцы автомобилей делают гаражные конструкции из металлических стройматериалов. Из-за этого внутри помещений повышенный уровень влажности, что негативно сказывается на работе электрической сети. Сырость приводит к замыканию при работе обогревателей, сварочных аппаратов и других инструментов, потребляющих много электроэнергии. Если не предпринять никаких действий, могут возникнуть аварийные ситуации, которые приведут к возгоранию проводки.

Чтобы при подключении электроинструментов не возникало проблем, их подключают только к заземленным электросетям. Если отказаться от использования заземления, ток начнет поступать на корпус подключенного к розетке оборудования. Это в разы увеличивает вероятность того, что человека ударит током.

Опытные электрики утверждают, что провести заземляющую жилу довольно просто и поэтому с такой работой справится каждый. Однако несмотря на это, все равно нужно ознакомиться со схемами, которые используют при проведении процедуры.

Зачем делать

Сегодня в основном применяют металлические гаражи. Обустройство подобных сооружений предполагает грамотный монтаж гидроизоляции, которая исключит вероятность образования протечек и, как следствие, короткого замыкания местной электросети. Невыполнение данного требования приводит к тому, что внутри гаража растет уровень влажности.

При повышении температуры вода конденсируется на электропроводке и других вещах, расположенных внутри помещения. После подключения любой аппаратуры (сварочный аппарат, компрессор, обогреватель и даже чайник) к общей электросети пользователя может ударить током.

Исключить вероятность возникновения таких событий позволяет наличие заземляющего проводника (заземления). Соблюдение данного условия является одним из основных требований к безопасности эксплуатации гаража.

Более того, установка заземления необходима, когда сооружение выполнено из металла. В отсутствии данного компонента на стенах гаража может возникать определенное напряжение (обычно меньше 220в). То есть сама конструкция будет нести опасность для человека.

Какие бывают схемы заземления?

Как бы вам ни показалось странным, но заземление, при всей его видимой простоте, строится по схемам. Они бывают нескольких типов:

• TN-C – классическая двухпроводная схема используемая, при электроснабжении бытовых потребителей энергии. Нейтраль (ноль) в ней тянется от общей точки соединения выходных обмоток трансформатора силовой подстанции. Провод N в ней технологический, поскольку при работе электроустановки по ней течет ток. Вы можете подключить к нему корпус прибора, станка или короб рубильника для защиты оборудования от сверхтоков. Этот способ называется зануление, для защиты людей от поражения электрическим током он бесполезен. Категорически нельзя подключать технологическую нейтраль к третьему (боковому) контакту так называемой евророзетки, поскольку это приводит к тому, что через корпус электроприбора во время его работы течет ток.
• TN-S – трехпроводная схема, в которой от подстанции параллельно проводу N тянется защитный проводник PE. К PE подключаются боковые контакты евророзеток, а также корпуса электроприборов напрямую. Если изоляция пробита, то ток уходит по нему, минуя тело человека, которое имеет большее электрическое сопротивление. Недостатком способа является необходимость тянуть от подстанции не четыре, а пять проводов.
• TN-C-S комбинированная схема, когда к проводу N перед вводами в помещение подключают провод PE, имеющий непосредственный контакт с землей. Если электрический контакт РЕ с физической землей разрывается или становится недостаточно плотным, фаза появляется на корпусе электроприборов. Поэтому ее можно применять в помещениях с низкой влажностью воздуха, диэлектрическими полами, отсутствием пыли и агрессивных паров в атмосфере.
• ТТ. Схема, когда потребитель электроэнергии создает отдельный заземляющий контур и подключает к нему корпуса электроприборов, а также боковые контакты евророзеток. Наиболее правильный способ обеспечения безопасности, если вы делаете заземление для гаража своими руками.

Подробнее о системах заземления читайте в статье «Земля в электротехнике»

Устройство контура заземления в гараже

Контур собирается из горизонтальных и вертикальных электродов, которые закапываются в грунт, а для заземлителей используются различные металлические конструкции. Все элементы заземления внутри гаража относятся к внутреннему контуру, а снаружи к внешнему. В качестве внутреннего контура заземления по периметру стен, как правило, укладывается металлическая полоса, арматура, уголок или другие изделия, на него подключается все оборудование.

Рис. 5: устройство контура заземления в гараже

Посмотрите на рисунок, здесь приведен один из вариантов заземления в гараже, он подходит для тех ситуаций, когда у вас есть возможность обустраивать контур вокруг всего здания. Оптимальный вариант – на этапе строительства, когда происходит монтаж всей электрики. Если доступ к какой-то области заблокирован другими постройками, то металлические электроды смещаются в свободную область.

Основная задача – обеспечить как можно меньшее сопротивление заземлителя. Для этого вам потребуется предусмотреть достаточную площадь соприкосновения металла с грунтом. Поэтому, если у вас нет возможности установить достаточную протяженность горизонтальных электродов, ее компенсируют нужным количеством вертикальных заземлителей. Способ их установки и соединения может выполняться:

• В линию – наименее надежный вариант;
• Замкнутой фигурой (треугольник, круг и прочие) – более надежное заземление;
• Сложной фигурой – если укладка производится на небольшой площади.

Рис. 6: как соединить заземлители в контур

В качестве заземляющего электрода подойдут обычные стальные трубы, уголки или медные элементы. Любые медные проводники — более надежный вариант, так как со временем медь не разрушается, а сопротивление контура не увеличивается. Размеры заземлителей, в зависимости от их конструкции и материала, выбираются в соответствии с п.1.7.111 ПУЭ по таблице 1:

После того, как вы определились с местом установки заземления гаража и всеми материалами, приступайте к самой процедуре.

Виды заземления

Существует несколько систем заземляющих конструкций:

• TN-S;
• TN-C;
• TN-C-S;
• TT.

Что представляет собой система TN-S? Чтобы ею воспользоваться, необходимо всем владельцам рядом стоящих построек протянуть провода своего BPY к подстанции. Поэтому это не совсем то, что подойдет каждому автолюбителю.

Рассмотрим систему TN-C. Она предполагает подведение проводника и фазы к щитку в совмещенном виде. При подключении провода необходимо его разделить на PE (заземление) и N (нейтрал). Однако в случае обрыва этого провода фаза перейдет на все заземленные приборы. Естественно, что все они будут под напряжением в 220 В. При прикосновении к таким приборам можно получить сильный удар током. Такую систему использовать в индивидуальном порядке достаточно опасно.

Описывая систему TN-C-S, стоит заметить, что она наиболее безопасная. Суть ее состоит в том, что совмещенный провод прокладывается от подстанции к общему BPY, а впоследствии осуществляется еще одно заземление. От каждого владельца гаража будет тянуться провод к BPY. Новые объединения собственников гаражей пользуются именно таким способом заземления.

Самой простой и дешевой системой заземления для самостоятельного пользования является TT. Заземление осуществляется легко, путем вкапывания нескольких электродов в землю недалеко от гаражного помещения. Так достигается создание индивидуального контура.

Выбрать, как сделать заземление в гараже, придется в любом случае. Главное – придерживаться определенных инструкций.

Система уравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов – это важный элемент защиты, который не зависит от выбранного вида заземления электропроводки. Чтобы смонтировать такую систему необходимо провести по всему внутреннему периметру гаража полосу из металла и подсоединить к ней заглубленные проводники.

Зачем это нужно:

• если на одном из приборов повысится напряжение, то оно равномерно распределится по всем металлическим конструкциям, и вероятность удара током будет исключена;
• чтобы защитить корпус гаража от высокого напряжения, возникающего в грозу при ударах молний.

В общих чертах система уравнивания потенциалов своей конструкцией напоминает свайный фундамент из бетона, и организовать ее реально во время строительства гаража.

Как правильно спланировать электроснабжение гаража

Перед укладкой проводки в гараже своими руками, необходимо нарисовать схему. Вне зависимости от состояния помещения (новый гараж, или в нем уже размещено оборудование: верстаки, светоточки, стеллажи), выполните планировку.

Освещение разбивается на несколько групп

1. Дежурный свет. Обеспечивает равномерное освещение всего пространства, особенно в районе входа. Высокая мощность не требуется, желательно подключение к отдельному автомату защиты: после принудительного отключения всего энергоснабжения, дежурный свет будет работать. Нельзя совмещать эту линию с энергообеспечением смотровой ямы (подвала).
2. Зоны проведения работ. Целесообразно организовать отдельные световые точки с выключателями. Выполняя работу в разных местах помещения, вы обеспечите яркий свет там, где необходимо. Остальные лампы будут погашены, экономя электроэнергию.
3. Выбирая места для светоточек, учитывайте теневые зоны от установленных полок, стеллажей, и стоящего в гараже автомобиля. Комбинируйте направленные и рассеивающие источники света для разных задач. Например, над верстаком устанавливается яркая направленная лампа с абажуром, а для общего освещения лучше подойдет плоский рассеивающий плафон.
4. Освещение смотровой ямы не обязательно должно быть мощным. Достаточно, чтобы вам было видно, куда поставить ногу, или где лежит упавший ключ. Слишком яркий свет в яме будет утомлять глаза. Применяются плоские длинные светильники, за которые вы не будете цепляться в тесноте. Если в стенах смотровой ямы организованы ниши для инструмента, свет можно организовать в них.Идеальный вариант — 12 вольтовые водозащищенные светодиодные ленты, или LED светильники в алюминиевых профилях. Во-первых, они достаточно ударопрочные и занимают мало места. Во-вторых — экономичность быстро окупит высокую стоимость.
5. Другой вопрос — освещение подвала. В нем могут быть установлены полки и стеллажи. Учитывая малую высоту перекрытия, светильники должны быть плоскими. Оптимальный вариант — размещение плафонов по периметру потолка. Опять же, обратите внимание на светодиодные решения. В подвале может быть сыро, и замена линий 220 вольт на 12, повысит безопасность. Основной элемент освещения — переноска. Лампа по возможности должна быть низковольтной. В идеале точка подключения находится под рукой (розетка в яме), линия на отдельном автомате защиты. Разумеется, переноска должна быть ударопрочной, особенно при напряжении питания 220 вольт. Удобно пользоваться удлиненной лампой, которую можно подвесить под днище, либо положить на пол, направив свет вверх.

Важно! Установка светильников и выключателей на металлические стены недопустима. Используйте диэлектрические подложки.

Розеточная сеть

Общее правило размещения точек электропитания в гараже: дежурная розетка возле вводного щитка, и группы розеток в зонах проведения работ. Каждая группа заводится на отдельный автомат защиты. При срабатывании автомата, у вас не должен обесточиться весь гараж.

В тесных помещениях не рекомендуется применение многоточечных переносных удлинителей, есть риск запутаться в проводах. Оптимальный вариант — закрепить модуль стационарно.

• Для экономии, разбейте сеть по группам, руководствуясь потребляемой мощностью. Например, розетка для зарядного устройства аккумуляторной батареи не требует провода с большим сечением, и размещается со стороны расположения АКБ. Тоже самое относится к подключению паяльника или пылесоса.
• Точка питания мойки высокого давления, сварочного аппарата, или болгарки, размещается вблизи ворот, поскольку эти приборы в основном эксплуатируются на улице. Стационарное электрооборудование (сверлильный, точильный станки и пр.) могут быть подключены без розеток, на отдельные пусковые автоматы. Поскольку эстетика в гараже стоит на последнем месте, подойдут недорогие промышленные «пускачи».
• В подвале не рекомендуется устанавливать розетки 220 вольт. Если такая необходимость возникла, исполнение должно быть уличным, то есть защищенным от влаги.
• Монтаж электропроводки в гараже для розеток и освещения, должен быть раздельным (по разным линиям и в разных гофрах).
• Розетки для электроинструмента устанавливаются ниже, чем в жилых помещениях. Большинство работ выполняется на уровне пола.
• При выборе места крепления розеток, учитывайте возможность повреждения бампером (если промахнетесь при въезде), или дверьми (если открытая дверца достает до стены).
• В металлическом гараже, розетки монтируются на площадки из диэлектрика, устойчивого к высоким температурам. Применение фанеры нежелательно: во-первых, она горит; во-вторых, впитывает влагу.

Установка электрощита

Электропроводка в гараже своими руками начинается от распределительного устройства. Если прибор учета электроэнергии расположен снаружи, «точкой отсчета» является входной автомат. Если счетчик внутри — этот же автомат устанавливается сразу после него. Входной автомат может быть подключен перед счетчиком (с доступом потребителя), тогда он опечатывается вместе с прибором учета.

После опечатывания оборудования работником энергосбыта, вы не будете иметь возможность изменить конфигурацию ввода. Поэтому схема проводки в гараже планируется изначально с учетом расположения этих элементов.

• Щитовая располагается как можно ближе к точке ввода. Чем меньше длина кабеля до первого автомата защиты (в зоне вашей ответственности), тем выше уровень безопасности.
• Желательно всю коммутацию выполнить в одной коробке. Исключение можно сделать в случае, когда прибор учета не подходит к вашему распределительному щитку.
• Все автоматы защиты должны иметь маркировку. Мнение, что: «я и так все помню», опасно. Бывают случаи, когда вы физически не сможете сказать спасателям, как обесточить ту или иную линию.
• Электрощиток с металлическим корпусом должен быть заземлен. Как сделать заземление в гараже своими руками, зависит от материала стен.

Правильная организация заземления

Для чего вообще нужна «земля» в гараже?

1. Для защиты от пожара. В случае прикосновения фазы (неисправный электроинструмент, поврежденный провод) к заземленным частям конструкции, нагрев не происходит, срабатывает автомат защиты.
2. Для защиты от поражения электротоком. Только для этого необходимо еще одно условие: установка УЗО.

Заземление выполняется по стандартным правилам: в грунт вертикально устанавливаются 3 жестких проводника, соединенные между собой.

От контура заземления в гараж проводится стальная шина (медный кабель). От точки подключения заземления выполняется разводка в щиток, и в розеточную сеть. Корпус металлического гаража заземляется на общих основаниях, и не может являться точкой подключения или шиной заземления.

• Использование незаземленной розеточной сети, и незаземленного электроинструмента в металлическом корпусе недопустимо! Особенно в металлическом, заземленном гараже.
• Необходимо помнить, что обычные автоматы защиты, заземление не являются гарантией от поражения электротоком. Для этого предназначены УЗО.

Организация проводки

С точки зрения безопасности, вопрос: «как сделать проводку в гараже своими руками?» стоит на первом месте. У вас может быть отличное заземление, дорогой несгораемый электрощит, а слабым звеном окажется поврежденный провод с неправильно рассчитанным сечением.

Подобрать нужный кабель можно по таблице.

При этом необходимо помнить, что диаметр медной жилы и сечение проводника, это разные величины. Если вы располагаете качественным проводом без маркировки, замерьте микрометром или штангенциркулем диаметр зачищенной жилы, и рассчитайте сечение по формуле:

сечение = 0.785 × диаметр²

Классическая разводка линий для гаража не подходит, распределительные коробки лишь повышают уязвимость проводки. Оптимальный вариант — звезда: один защитный автомат — один потребитель (группа).

На рисунке изображена схема проводки в гараже.

В зависимости от материала, из которого построен гараж, организуем укладку кабеля. Для каменных и металлических конструкций используется обычная гофра (стальная либо пластиковая). Необходимо помнить, что укладка провода в гофру, лишь повышает устойчивость к механическим повреждениям, и не является защитой от пожара. Даже маркировка «НГ» не является 100% гарантией от возгорания при перегреве. Поэтому защитные автоматы не должны быть излишне мощными. Оптимальное срабатывание по перегреву — превышение допустимого тока в 2 раза.

Гофра с кабелем укладывается параллельно и перпендикулярно. Не допускаются диагонали, округление углов. Перед уложенными линиями не должно быть полок, стеллажей. Особенно опасно передавливание изоляции металлическим ящиком или канистрой.

Рекомендуется применение кабеля питания с двойной изоляцией. Одно- или многожильные провода — вопрос удобства монтажа. На эффективность электропитания это не влияет.

Разумеется, электропроводку можно уложить в кабельные короба. Это несколько дороже, чем гофра, зато на порядок эстетичней.

Резервное питание 12 вольт

В некоторых случаях, оно может быть и основным. Не все гаражи имеют энергоснабжение.

• Аккумулятор устанавливается на полу, либо на небольшой подставке. Необходимо учитывать температурный режим: зимой АКБ утепляется, летом напротив, желательна вентиляция. Подключение потребителей организуется с помощью вводного щитка, он не должен быть в одном корпусе с распределителем 220 вольт.
• Входной кабель обязательно оснащается предохранителем, на клеммы надеваются изоляторы. Иначе упавший рожковый ключ может закоротить батарею и вызвать пожар.
• Если вы используете 12 вольтовые LED светильники, есть смысл установить переключатели (между драйвером и лампой). При перебоях с подачей энергии, в всегда сможете подключить аккумулятор
• Регулярно контролируйте уровень заряда АКБ, чтобы не пришлось выводить ее из состояния сульфатации.
• Для работы с оборудованием, требующим 220 вольт питания, можно использовать инвертор 12–220 В. Для удобства, его высоковольтный выход подключается к розеточной сети гаража. Обычный автомат в таком случае заменяется на переключатель резервного питания. То есть, розетки одновременно не должны быть подключены к инвертору и входу 220 вольт.

Если вы не будете пользоваться гаражом длительный срок, аккумулятор следует полностью отключить от резервной линии питания.