Заземляющий контур

Содержание

Заземление отдельных бытовых приборов и оборудования

Часто бывает, что владельцы частных домов (особенно дачных), не видят смысла монтировать полноценное заземление. Оправдывать или осуждать мы никого не можем, а значит рассмотреть этот вариант так же стоит. Разберемся, как заземлить водонагреватель в частном доме, не монтируя при этом всей системы защиты.

Знак заземления ГОСТ-21130

Сделать это довольно просто, используя естественный заземлитель. От  него нужно проложить кабель непосредственно к прибору или к розетке, от которой устройство питается. Часто, таким образом, производится заземление газового котла в частном доме, но можно так защитить и любой другой бытовой прибор.

Встречаются «электромонтеры», которые на вопрос, как заземлить розетку в частном доме, советуют бросить перемычку от нулевого контакта на заземляющий. Прислушиваться к подобным советам явно не стоит – это чревато проблемами. О подобных ошибках мы обязательно сегодня поговорим. А сейчас стоит подробнее остановиться на том, как проверить готовый контур заземления, соответствует ли он необходимым требованиям.

Швы соединения на шинах должны быть качественно проварены

Системы с изолированной нейтралью

В ходе передачи и распределения электрического тока на потребителей применяется трехфазная система. Это дает возможность обеспечить симметричность и равномерное распределение нагрузки по току.

Такое устройство создает режим, предусматривающий использование трансформаторной будки и генераторов. Их нейтральные точки не оснащены контуром заземления.

Изолированный тип нейтрали применяется в схеме питания при соединении вторичных обмоток трансформаторных установок по схеме треугольника и при отсутствии питания во время аварийный ситуаций. Такая сеть представляет собой замещающую цепь.

Изолированная нейтраль способствует пробиванию изоляционного покрытия при коротком замыкании и возникновению короткого замыкания на других фазах.

Watch this video on YouTube

Система IT

Система IT с напряжением до 1000 В обеспечивает заземление через высокий уровень сопротивления и оснащена нейтралью источника питания.

Все внешние элементы электроустановки, которые выполнены из материалов, проводящих ток, заземляются. Среди преимуществ можно выделить невысокие показатели утечки тока во время однофазного КЗ электрической сети. Установка с таким механизмом может функционировать долгое время даже при аварийных ситуациях. Между потенциалами отсутствует разность.

Недостаток: защита от тока не срабатывает при замыкании на землю. Во время работы в режиме однофазного КЗ возрастает вероятность поражения током при прикосновении ко второй фазе установки.

Что такое короткое замыкание по-простому?

УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Какого цвета и как обозначаются провода ноля, фазы и земли в электрике?

Как правильно сделать контур заземления в частном доме — расчёт схемы и монтаж

Схема подключения УЗО и автоматов в щитке

Чем отличается УЗО от дифавтомата

Контур заземления в частном доме своими руками

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.

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 мм2). 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 мм2.

Контур заземления ПУЭ нормы

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 нормам ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что, если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Монтаж заземления

  1. Сначала подготавливаем вертикальные заземлители. Нарезаем их при помощи болгарки в соответствии с расчётными данными. Затем концы штырей стачиваем под конус. Делается это для того, чтобы электрод легче входил в землю.
  2. Затем нарезаем стальную полосу. Длина каждого отрезка должна быть чуть больше стороны треугольника (примерно на 20–30 сантиметров). Концы полос желательно заранее обогнуть плоскогубцами для плотного контакта со штырями при проведении сварочных работ.
  3. Берём подготовленные штыри и забиваем их в вершинах треугольника. Если земля песчаная и электроды легко заходят, то можно обойтись кувалдой. Но если плотность грунта большая или часто попадаются камни, то придётся использовать мощный перфоратор или даже бурить скважины. Стержни забиваем так, чтобы они выступали над основанием траншеи примерно на 20-30 сантиметров.
  4. Далее берём металлическую полосу 40×5 миллиметров и прихватываем её сваркой к штырям. В итоге у вас получится контур в виде равностороннего треугольника.
  5. Теперь делаем подвод контура к зданию. Для этого также используем полосу. Её нужно вывести и зафиксировать у стены (по возможности вблизи распределительного щита).

Тестовые работы на работоспособность

После выполнения монтажных работ выполняется обязательная проверка. Для этого к одному концу контура подсоединяется лампочка. Контур сделан правильно, если лампа ярко светит. Также работоспособность проверяется с помощью заводского прибора — мультиметра.

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.

Необходимость в заземлении газового котла

Газовое оборудование для горячего водоснабжения или отопления имеет металлический каркас и стальной кожух. Образующееся статическое электричество способно повредить электронные детали блока управления либо воспламенить газовоздушную смесь.

В случае нарушения целостности проводов или неправильного подключения оборудования к бытовой сети возможно поражение людей высоким напряжением. Система заземления обеспечивает защиту жильцов и электронных компонентов от негативного воздействия тока.

Контуры заземления разделяют на:

  • естественные, предусматривающие использование металлических или железобетонных конструкций, контактирующих с грунтом;
  • искусственные, состоящие из металлического контура, заглубленного в почву.
Популярные статьи  Дороги и их освещенность

Заглянем в теорию

Рассмотрим пример – схема заземления с одиночным вертикальным заземлителем, забитым в землю. С ним соединён металлический корпус электроприбора, где произошло короткое замыкание – фаза соединилась с корпусом. При этом исходные условия: замыкание «металл – на металл», без учёта сторонних факторов, поэтому сопротивлением в точке контакта можно пренебречь. Сопротивление заземляющего проводника от прибора до земли тоже не учитываем, так как оно незначительное, когда используется достаточно большое сечение.

Далее при условии, что грунт вокруг заземлителя считаем однородным во всех направлениях, то и ток будет уходить в землю одинаково в этих же направлениях. При этом наибольшая плотность тока будет у самого заземлителя. Чем дальше от заземлителя, тем больше уменьшается его плотность. В итоге получается, что на пути тока сопротивление его движению с увеличением расстояния от заземлителя всё более уменьшается, потому что он проходит через постоянно увеличивающееся «сечение» проводника – земли. И напряжение, которое снижается на пути этого тока по закону Ома: самое большое на самом заземлителе, а при удалении плавно убывает. А на каком-то расстоянии от заземлителя напряжение станет пренебрежимо мало – приблизится к 0. Точка с таким напряжением – точка нулевого потенциала. По сути эта точка нулевого потенциала и есть та самая земля, с которой связан корпус электроприбора.

Сопротивление заземляющего устройства, это не электрическое сопротивление его металла – оно низкое, это не сопротивление между металлом штыря и землёй – при соблюдении определённых условий оно тоже небольшое. Это сопротивление земли между штырём и точкой нулевого потенциала.

Всё это отображается формулой Rз : Uф / Iкз. То есть – сопротивление заземляющего устройства будет равно фазовому напряжению, пришедшему на корпус, поделённому на ток короткого замыкания. На этой формуле всё и завязано.

Но параметров сопротивления одиночного заземлителя скорее всего будет недостаточно, чтоб организовать контур заземления, соответствующий требованиям ПУЭ. Как всё привести в соответствие? Площадь заземляющего электрода имеет решающее значение, поэтому самое очевидное решение – нужно забить рядом ещё один электрод. Но если забить их в непосредственной близости, то ток растекается, как и прежде, ничего не меняется. Для того чтоб поменять конфигурацию растекания нужно разнести заземляющие электроды подальше друг от друга. В этом случае получается разделение тока между ними – он стекает с каждого из них.

Однако существует зона, где они пересекаются. Получается, что это не простое параллельное соединение двух сопротивлений, за исключением примеров, когда заземлители очень далеко друг от друга. Но это очень непрактично, для реального устройства заземления потребуются огромные площади. Поэтому при расчётах удаления заземляющих электродов используют поправочные коэффициенты, которые учитывают их взаимное влияние – коэффициент экранирования.

Чтобы ещё уменьшить сопротивление контура заземления, нужно увеличить глубину погружения электрода, то есть увеличить его длину. Ведь чем длиннее заземлитель, тем больше площадь, способствующая растеканию тока. Этот эффект широко используется при изготовлении омеднённых штырей для комплектов заземления. Они забиваются в землю друг за другом соединяясь резьбовыми муфтами в единый электрод. При этом достигается нужная для параметров заземления глубина.

Соединяя электроды заземления горизонтальной связью, ещё снижается общее сопротивление заземляющего устройства

Влияние связи тоже учитывается, также принимаются во внимание, что её экранируют вертикальные электроды

Получается система из нескольких элементов, зависящих друг от друга:

Расстояние между вертикальными заземлителями. Их количество

Важно, на какую глубину они забиты. Форма – прут, труба, уголок

Это разная площадь прилегания к земле. Форма и длина горизонтальной связи.. То есть факторов достаточно много и по одной формуле всё рассчитывать некорректно

Остальные параметры для расчёта берутся из следующих понятий и величин

То есть факторов достаточно много и по одной формуле всё рассчитывать некорректно. Остальные параметры для расчёта берутся из следующих понятий и величин.

Из чего состоит заземление

  1. Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
  2. Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
  3. Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.

Рассмотри эти компоненты подробнее.

Внешний, или наружный контур

Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.

Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.

  • Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
  • Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
  • Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м

Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.

Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м

Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.

Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м

Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.

Заземляющий контур

Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.

Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:

Заземляющий контур

Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.

Расшифровка величин формулы:

  • R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
  • Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
  • L — общая длина каждого электрода в контуре.
  • d — диаметр электрода (если сечение круглое).
  • Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.

Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.

Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.

Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.

Заземляющий контур

И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.

Заземляющий контур

Соответственно, расшифровка дополнительных величин:

  • Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
  • b — ширина электрода — заземлителя.
  • ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:

Заземляющий контур

ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:

Заземляющий контур

Заземляющий контур

Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.

Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.

Далее расскажем о том, как добиться правильных характеристик внешнего контура заземления.

Устройство контура заземления

Как работает заземлитель? Преимущественно элементы в заземляемом контуре используются в виде стальных стержней. Они монтируются в почву грунта и соединяются между собой стальной пластиной либо полосой. Полученное сооружение соединяется кабелем либо аналогичной стальной пластиной.

Заземляющий контур

Глубина залегания металлических стержней напрямую зависит от глубины грунтовых вод. Чем ближе к поверхности будут располагаться грунтовые воды, тем менее глубоко нужно устанавливать стержни.

Популярные статьи  Текущий ремонт электродвигателей

Основные конструктивные параметры заземленного контура:

  • Столбцы контура заземления, учитывая сопротивление, выполняются различными конфигурациями:
    • трубы;
    • арматуры, имеющую гладкую структуру;
    • двутавры.

Установка стержня в землю происходит, учитывая его форму и мягкости почвы, кроме того, рекомендуемая площадь сечения должна быть не менее 1,5 см2.

  • Стержни размещаются в земле в различных формах, таких как:
    • треугольная схема;
    • в виде прямоугольника;
    • квадратная.

Заземляющий контур

Выбор формы монтажа определяет рабочую площадь заземлителя. Существует разновидность заземлительного контура установленному по периметру здания. Хотя самой распространенной является треугольная схема монтажа. Верхние точки электродов сварены с металлической пластиной.

Заземлители можно установить, используя дополнительные приспособления, но в случае заказа специализированного оборудования, можно получить готовый набор всех элементов конструкции. Зачастую такие наборы содержат, заземлительные электроды, выполненные из меди, имеющие длину 1 – 1,5 м. Профессиональные комплекты отличаются своей низкой финансовой затратностью, надежными инструментами и долговечным сроком службы.

Как заземлять электрооборудование?

Периодически можно услышать требование сделать видимой заземляющую установку.

Изъявляют такие условия не только далекие от электрики заказчики, но и члены проверяющих инстанций. Требование не верно в такой формулировке. Так что оговорим несколько деталей:

  • Вся установка не может быть видима. Заземляющий контур должен быть вкопан в грунт.
  • В ПУЭ нет требований к видимому заземляющему контуру.
  • Но видимое заземление электрооборудования действительно требуется.

Обратимся к ПУЭ 1.7.116. Здесь говорится о необходимости отсоединения заземляющего проводника для замера сопротивления.

ПТЭЭП п.2.7.8 в числе прочего говорит о необходимости визуального осмотра видимой части.

Наиболее распространенные ошибки

Заземляющий контурНеобходимо обязательно обрабатывать сварные швы заземления от коррозии

При монтаже заземляющего устройства наиболее часто допускают следующие ошибки:

  • Контур подключают не в ту точку электроустановки, например, непосредственно к оборудованию. Он должен подключаться к главной заземляющей шине.
  • Вместо контура используют трубу водоснабжения, отопления или другие подобные. Они могут быть заземляющими конструкциями с некоторыми оговорками и далеко не всегда.
  • Отсутствие связи нулевого проводника в заземляющем устройством, а также установка отдельных автоматических выключателей в нулевом проводнике.
  • Использование в качестве заземлителей арматуры, закопанных металлических предметов, рабочего нуля, заборов.
  • Использование контуров заземления, изготовленных из элементов малого сечения.
  • Сварной шов менее 10 см.
  • Сварные швы не обрабатывают от коррозии битумными мастиками.
  • Полоса контура, которая вышла из земли, не окрашивается. Она должна быть окрашена черной или желто-зеленой краской.
  • Недостаточная длина горизонтальных и вертикальных заземлителей.
  • Недостаточное заглубление горизонтальных элементов.
  • Устанавливают контур заземления, но не заземляют основные коммуникации, состоящие из металлических элементов: водоснабжения, отопления, газоснабжения, канализации.

Если установка произведена в соответствии со всеми правилами, удалось должным образом измерить сопротивление и показатели соответствуют норме, здание надежно защищено от короткого замыкания и его последствий.

В каких случаях необходимо проверять контур заземления?

Если Вы выполняете устройство заземления в частном доме или на даче, то проверку можно выполнить и обычной контрольной лампочкой (как было описано выше), если же Вас необходимо вводить объект в эксплуатацию, легализировать изменение в схеме электроснабжения или же заключать договор на электроснабжения со специализированной организацией, тогда вам будет необходим протокол испытания контура заземления.

Данный документ имеет право выдать только сертифицированная лаборатория, которая выполнит замеры. При этом подрядная организация, которая выполняла монтаж контура заземления обязана предоставить Вам паспорт на контур заземления с актами на скрытые работы.

Как правильно соединить ноль с землей

Неправильное соединение нуля с землей может явиться причиной трагедии, вместо защиты. В общедомовом вводном устройстве (ВРУ) должно быть произведено разделение совмещенного нуля на рабочий и защитный проводники. Потом защитный ноль должен быть разведен к щитам на этажах, а затем в квартиры.

Получается пятипроводная сеть:

  • 3 фазы;
  • N;
  • PE.

К третьему контакту розеток надо подключать PE. В старых домах встречается четырехпроводная сеть:

  • 3 фазы;
  • совмещенный ноль

Если проводник РЕ изготовлен в виде алюминиевой шины, то сечение ее должно быть не менее 16 мм², если медная шина (латунная) – не менее 10 мм2. Это правило справедливо для ВРУ, в остальном следует руководствоваться нижеприведенной таблицей.Сечение фазных проводников, мм2Наименьшее сечение защитных проводников, мм2S≤ 16S1616S>35S/2

На защитный проводник РЕ нельзя устанавливать автоматы, другие устройства разъединения, он должен быть неотключаемым. Разделять совмещенный ноль PEN необходимо до автоматов и УЗО, после них нигде соединяться они не должны!

Запрещено:

  • защитный и нулевой контакты соединять в розетке перемычкой, т.к. при обрыве нуля на корпусах бытовых приборов появится опасное фазное напряжение;
  • нулевой и защитный проводники соединять одним винтом (болтом) на шине в щитке;
  • PE и N необходимо подключать к разным шинам, при этом, каждый провод из каждой квартиры должен быть прикручен своим винтом (болтом). Необходимо предусмотреть меры против ослабления крепления болтов и защиту их от коррозии и механических повреждений (пункт 1.7.139 ПУЭ 7).

Такое соединение применяют при современном электроснабжении жилых помещений или частных домов. Что соответствует требованиям ПЭУ- 7 (пункт 7.1.13) для сетей постоянного и переменного тока напряжением 220/380 вольт. После разделения объединять их категорически запрещается.

В частном доме зачастую мы получаем два или четыре провода от ВЛЭП. Чаще всего встречается 2 ситуации:

Ситуация №1 — хороший случай. Ваш электрощит стоит на опоре, под ней вбито повторное заземление. В электрощите две шины PE и N. К шине PE идёт ноль с опоры и провод от заземлителя. Между шиной PE и N перемычка, от шины N идёт рабочий ноль в дом, от шины PE – идёт защитный ноль в дом. Шины PE и N могут быть установлены в доме в распределительном щите, тогда ноль с землёй соединяется на одной шине в щите учета как на фото ниже.Смысл — соединить ноль и заземление на вводе до всех УЗО и дифавтоматов и из этой точки к потребителям уже вести фазу, нейтраль и «землю».

Такие щиты сейчас часто собирают при подключении новых частных домов к электросети. При этом вводной автомат установлен на фазе, ноль с ВЛЭП идёт напрямую в счетчик, а разделение нуля (соединение с заземлителем) производится после него. Реже это делают и до счетчика, но зачастую энергосбыт против такого решения. Почему? Никто не знает, аргументируют возможностью хищения электроэнергии (вопрос, как?).Ситуация №2 — Щит учета может быть как на опоре, так и в доме или на его фасаде, не имеет значения. У вас есть опломбированный вводной автомат и счетчик, соответственно вы имеете одну или три фазы и ноль. Как сделать заземление и нужно ли его соединять с нулём? Если ВЛЭП новая — нужно. Как и в предыдущем случае вы получите систему TN-C-S. Тогда: ноль от счетчика соединяют с PE шиной, к ней провод от заземлителя (который вы сделаете самостоятельно у себя на участке).

Если ВЛЭП старая – не нужно соединять ноль и землю (Глава 1.7. ПУЭ п. 1.7.59). Делайте систему ТТ (без соединения PE с N). В этом случае обязательно использовать УЗО!

В обоих ситуациях каждый провод на шинах должен быть затянут своим болтом — не суйте несколько PE или N-проводников под один болт (или винт).

Делаем заземление в частном доме своими руками

Заземляющий контур

Перед началом работ выбирают схему, размечают площадку и выполняют земляные работы. Для сооружения защиты металл нарезают на куски больше расчетной длины на 20-30 см. Загнутую головку элементов после заглубления срезают. Если детали куплены «в обрез», конец срезают под углом в 30 градусов – такое острие снижает сопротивление при вбивании. Чтобы не деформировать открытый конец электрода, к нему приваривают металлическую площадку. По ней удобнее попадать при вбивании, отрезок не изгибается.

Инструменты и материалы для работы

Мастеру потребуются:

  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • лопата;
  • перфоратор;
  • тяжелая кувалда;
  • гаечные ключи.

Материалы для изготовления:

  • металлический уголок 50х50х5 или трубы диаметра 32 мм с толщиной стенок от 3,5 мм – длина элементов не менее 2,5 м;
  • 3 полосы металла длиной 1,2 м, шириной 4 см, толщиной от 4 мм;
  • полоса из нержавеющей стали 40х4 мм длиной от контура до крыльца;
  • болты М8 или М10;
  • медный провод толщиной от 6 мм2.
Популярные статьи  Указатель напряжения

Что касается сечения провода для заземления в частном доме, допустимы варианты:

  • медный с сечением от 10 мм2;
  • алюминиевый сечением от 16 мм2;
  • стальной с сечением от 100 мм2.

Создание схемы и выбор места установки заземления

Заземляющий контур

Пошаговая инструкция монтажа заземления в частном доме включает ряд действий:

  1. Выбор места. В зоне прокладки не должно быть людей и животных. Выбирают пространство вдоль забора, за домом. Стандартное расстояние от 1,0 м от фундамента объекта.
  2. Схема заземления в частном доме. Ее выбирают по наличию свободной площади. Самый удобный вариант – треугольник. Простой расчет показывает, что максимальное пространство – не более 2 м2. При этом обеспечено полное соответствие нормативам.

Земляные работы

Заземляющий контур

Снимают верхний плодородный грунт, выкапывают треугольник со сторонами 1,2 м. Траншею заглубляют на 50-70 см. Точно такую же канаву выкапывают от контура к крыльцу жилого строения.

Сборка конструкции заземления

Заземляющий контур

После окончания земляных работ в грунт забивают электроды. Заглубляют на 2 м, чтобы на поверхности оставались штыри не более 20 см высоты. Для удобства головки штырей оснащают металлическими пластинами, приваривая их к оголовку. Второй конец подтачивают, чтобы снизить сопротивление грунта.

Как только штыри будут вбиты, приваривают стальную полосу. Делают замкнутый каркас со штырями в точках углов треугольника. Еще одну пластину выкладывают в длинную траншею, идущую до крыльца. Конец этой пластины прихватывают концом к ближайшему электроду.

Основные работы закончены, переходят к присоединению кабеля к пластине. Для этого приваривают болт, стыкуя его шляпкой, то есть приваривают шляпкой. Канавы засыпают грунтом, уплотняют.

Что такое заземлительный контур

Заземление — преднамеренное создание электротехнического соединения с грунтом нетоковедущих элементов электроустановок. Данные элементы оборудования большую часть времени не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним.

Контур заземления выполняет следующие функции:

  • защищает электрическое оборудование от скачков напряжения в сети;
  • предохраняет жильцов от удара током;
  • сопротивляется «растеканию» электроэнергии;
  • используется в целях молниезащиты.

Как известно из школьного курса физики, ток всегда распространяется по принципу наименьшего сопротивления. В случае нарушения изоляционного слоя на токоведущих элементах быстро отыскивает участок с наиболее низким сопротивлением. В результате происходит пробой на корпус электробытового прибора, который оказывается под напряжением.

Опасность создавшейся ситуации не только в нарушении нормальной работы техники и вероятном выходе из строя приборов, но и в высокой вероятности удара током человека. Исправить положение призван контур заземления, который распределяет ток между человеком и заземляющим устройством обратно пропорционально их сопротивлениям.

Поскольку сопротивление тела намного выше аналогичного параметра у заземляющего контура, через человека проходит лишь незначительная — неопасная — часть тока, а остаток уходит в грунт. Таким образом, создавая контур заземления, необходимо сделать все так, чтобы добиться минимально возможного уровня сопротивления.

Объекты, требующие оснащения контуром

Металлическая проводка обязательно должна заземляться

В обязательном порядке должны заземляться:

  • помещения, где работают станки, приборы и источники освещения с металлическими корпусами и кожухами;
  • комплектные трансформаторные подстанции, а также здания, в которых размещено электротехническое оборудование со стальными корпусами;
  • вторичная обмотка измерительного трансформатора;
  • металлические трубопроводы для кабелей, помещения, где одновременно расположены металлоконструкции и кабели, провода.

Не требуется заземлять устройства, которые установлены на уже заземленное оборудование, автоматы защиты в электрощитках, электроизмерительные устройства.

Нормы заземления

Главное требование, предъявляемое к заземляющему устройству – это его сопротивление.

При напряжении питания в системе 380/220В данное сопротивление для частного дома должно быть не более 30 Ом.

Если у вас в доме подключен газовый котел, в целях защиты и предотвращения возможного взрыва котла, газовики предъявляют более жесткие нормативы – не более 10 Ом.

Чем меньше сопротивление заземляющего устройства, тем больше его надежность.

Согласно закону Ома I=U/R. То есть, чем меньше R, тем больше ток КЗ, а значит защитный аппарат сработает обязательно. Но есть здесь и “подводные камни”, о них поговорим чуть дальше.

Нормы и требования к заземляющему контуру

Для газовых котлов предъявляются повышенные требования к заземлению. Прежде всего не может быть использована естественная конструкция: трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей, трубопроводы канализации или отопления. Поэтому в качестве заземляющего контура всегда используется искусственная конструкция.

Выбор заземлителя

Варианта всегда два: готовый заземляющий комплект (его стоимость в среднем 6-8 тыс. руб.) и самостоятельная сборка конструкции.

Заземляющий контурПример готового комплекта с резьбовым соединением.

Газовые службы рекомендуют использовать готовый комплект, но не запрещают сделать его и своими руками, главное – соответствие требованиям к материалу и достижение нормы сопротивления.

Чтобы определиться какие материалы нужны, изучите стандартную конструкцию заземляющего контура:

Заземляющий контурСтандартный, наиболее оптимальный заземляющий контур, далее мы будем ориентироваться именно на такую конструкцию.

Итак, искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали, либо же медными, но это дорого. Они ни в коем случае не должны быть окрашены. Согласно ПУЭ-7, Раздел 1, Глава 1.7, их толщина и сечение определяется исходя из таблицы наименьших размеров заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле:

Материал Профиль сечения Диаметр, мм Площадь поперечного сечения, мм2 Толщина стенки, мм
Черная сталь Круглый:
— для вертикальных заземлителей 16
— для горизонтальных заземлителей 10
Прямоугольный 100 4
Угловой 100 4
Трубный 32 3,5
Оцинкованная сталь Круглый:
— для вертикальных заземлителей 12
— для горизонтальных заземлителей 10
Прямоугольный 75 3
Трубный 25 2
Медь Круглый 12
Прямоугольный 50 2
Трубный 20 2
Многопроволочный канат 1,8 (для каждой проволоки) 35

Итого, для сборки стандартной конструкции понадобится:

  • металлические уголки из нержавеющей стали 50*50 мм длинной 2,1 м (3 шт.). В качестве альтернативы можно использовать стальную водопроводную трубу диаметром 32 мм и толщиной стенок 3,5 мм и более, либо же прямоугольный профиль с поперечным сечением 100 мм2;
  • металлические полосы из прямоугольного профиля длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 мм (3 шт.). Тут также можно использовать альтернативные варианты, ориентируясь на таблицу выше;
  • металлическая полоса из нержавеющего прямоугольного профиля шириной 4 см, толщиной 4 мм и длинной от ближней вершины заземляющего треугольника до фундамента дома, желательно не более 3 м (1 шт.);
  • болт M8 или M10;
  • медный провод, например, ПВ-3, сечением не менее 6 мм2 (или не менее 10 мм2 для домов с большим количеством одновременно используемых мощных электроприборов). В качестве альтернативы можно использовать алюминиевый провод сечением 16 мм2 или стальной сечением не менее 75мм2. В готовых комплектах обычно используется омедненный провод сечением 14,9 мм2.

Расчет параметров для достижения требуемого сопротивления

Сопротивление заземляющей конструкции должно быть:

  • не более 10 Ом в глинистом грунте;
  • не более 30 Ом в садовой земле близкой к чернозему;
  • не более 50 Ом в песчаном грунте;
  • не более 150 Ом в глиняно-песчаной смеси.

Заземляющий контур

Физические характеристики контура заземления сильно зависят не только от типа грунта, но и климатических особенностей местности, поэтому даже стандартная, достаточная в большинстве случаев конструкция всегда проверяется на практике. В зависимости от результатов в контур могут быть внесены изменения. Проверка физических свойств конструкции довольно проста:

  1. Соединяем все вертикальные и горизонтальные проводники, чтобы они плотно прилегали друг к другу.
  2. С помощью омметра (прибора для измерения сопротивления) замеряем показатели для собранного контура, обычно они находятся в диапазоне 4-8 Ом, т.е. в допустимых пределах для любого типа грунта – конструкция соответствует требованиям и готова к монтажу.
  3. Если результат измерений превышает допустимые значения, необходимо внести в конструкцию изменения, обычно достаточно добавить еще один или несколько проводников, использовать проводники с большей площадью поперечного сечения и т.д.
Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: