Схемы и порядок установки заземления для дачного дома
Принцип действия и цели заземления
Большая часть загородного сектора получает электропитание от сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь существует за счет двух проводников — фазового и нулевого. Электроприборы оснащены защитными устройствами и изоляцией, помогающими избежать попадания напряжения на металлические части их корпусов. Однако вероятность появления там напряжения все же исключить нельзя, поскольку изоляционный слой иногда пробивается током, а элементы приборов выходят из строя.
Попав на корпус, электричество представляет угрозу жизни и здоровью человека, который прикоснется к поверхности прибора. Особенно опасно, если рядом с источником тока расположены предметы, выполняющие роль естественных заземлителей (металлические трубы, элементы конструкции здания и т.п.). При касании заземлителей происходит размыкание цепи, и ток направляется в сторону наименьшего потенциала, то есть в человека.
Для понимания принципа заземления и его важности вполне достаточно знаний в пределах школьного курса физики. Одно из физических свойств тока состоит в том, что он всегда находит проводник с наименьшим сопротивлением. Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле.
Сопротивление тела человека в среднем составляет 1000 Ом (хотя данная величина существенно отличается в зависимости от обстоятельств). Имеются сложные расчеты необходимой для заземления величины сопротивления, согласно которым оптимальной величиной являются 30 Ом (для бытовой электротехники). Если же речь идет о молниезащите частного дома, предпочтительная величина — 10 Ом.
Обратите внимание! Существует мнение, что для обеспечения безопасности достаточно иметь УЗО. Однако правильная работа устройства защитного отключения возможна лишь при наличии заземления.
Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:
Схемы и расчет заземления
Правильно выполненная заземлительная система должна надежно контактировать с нулевым потенциалом грунта и с минимальным сопротивлением контура. При этом нужно учитывать, что в разных видах грунта сопротивление существенно разнится (смотрите таблицу).
Слои земли с самым маленьким сопротивлением обычно находятся глубоко под землей. Однако просто заглубления электродов бывает недостаточно. Поэтому для получения нужного сопротивления увеличивают количество проводников, дистанцию между ними или площадь контакта с землей. Для улучшения результата используют схемы, показанные на рисунке ниже.
Недопустимые схемы заземления
Не рекомендуется использование водопроводных труб и стояков отопления в качестве заземления. Такие трубопроводы часто оказываются сильно окислены или имеют недостаточный контакт с грунтом. Также в трубопроводах нередко имеются пластиковые детали, из-за которых происходит размыкание электрической цепи.
Обратите внимание! Нельзя наносить краску на металлические изделия, выполняющие роль электродов. Покраска ухудшает проводимость.
Некоторые домашние мастера, желая удешевить систему заземления, идут таким путем: делают в розетке перемычку между контактами заземления и нуля. Такое решение может привести к неприятностям, поскольку если где-либо на участке цепи произойдет перефазовка или появится некачественный контакт рабочего нуля, на корпусе возникнет напряжение.
Совет! Проведение расчетов — достаточно сложная процедура, требующая знаний и опыта. Если таковых недостаточно, лучше обратиться в местный филиал Энергонадзора. Специалисты постоянно сталкиваются с подобными задачами, и у них наверняка имеется подходящая для местных условий схема организации заземления. Также не обойтись без профессиональных электриков при проведении проверки системы, когда работы по созданию заземлительной системы закончены.
Разновидности систем заземления
Существует несколько видов технического исполнения заземлительной системы, соответствующих стандартам Международной электротехнической компании (МЭК):
Система TN
Наиболее распространенная схема. Включает подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S.
В подсистеме TN-C нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединены в единый проводник по всей системе. Методика является технически наиболее доступной для тех мастеров, кто желает сделать своими руками систему заземления для дачного дома. К тому же, TN-C привлекательна в отношении незначительности финансовых затрат. Минус такой системы состоит в отсутствии отдельного проводника защиты.
В подсистеме TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники функционируют по отдельности во всей системе. В результате удается добиться большей безопасности, если сравнивать TN-S с TN-C. Недостаток схемы — необходимость дополнительного пятижильного кабеля, прокладываемого от трансформатора к трехфазной сети или же трехжильного кабеля в случае однофазной сети. Такой подход превращает проект заземления в достаточно дорогостоящую затею.
В случае с подсистемой TN-C-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединяются в единый проводник на определенном участке системы. Объединение происходит от источника электропитания до ввода в здание. Схема пользуется популярностью у электриков, универсальна в применении и не отличается технической сложностью. Минус TN-C-S состоит в необходимости обновления стояков в уже существующих зданиях. В случае обрыва проводника электроприборы оказываются под высоким потенциалом.
Система TT
Нейтраль источника электропитания делают глухозаземленной. Открытые контакты электрической установки подключают к заземлителю, независимому от заземлителя нейтрали источника питания. Система TT используется в тех случаях, когда отсутствует возможность создать заземление по методу TN.
Система IT
Нейтраль источника электропитания изолируется от грунта или заземляется через электробытовую технику с высоким уровнем сопротивления. Схема часто используется в медицинских учреждениях и лабораториях, где требуется подключение высокочувствительной техники.
Установка системы заземления
В качестве примера рассмотрим монтаж системы заземления в виде треугольника с металлическими штырями в вершинах.
Понадобятся такие материалы для создания электродов:
Арматура подойдет исключительно с гладкой поверхностью. Рифленая арматура не создает достаточно прочного контакта проводника с грунтом, так как после вкапывания образуются пустоты, а это ухудшает качество заземления.
Длина штырей должна быть в пределах 2,5–3 метров. Для обвязки подойдет металлическая полоса или арматура. Все соединения выполняются путем сварки.
В продаже имеются готовые комплекты для заземления. В качестве примера приведем содержание одного из таких комплектов (для глубинного заземления):
Инструкция по выполнению работ
Вначале подбираем место под установку контура и очищаем пространство от всего лишнего. Оптимальная дистанция от электрода до силового шкафа — 10 метров. Дальнейшие действия осуществляем в таком порядке:
Проверка системы
Для проверки заземлительной системы используем омметр или мегомметр. Норма сопротивления для дачного дома — до 10 Ом. Однако более оптимальным показателем считается 4 Ом. Если показатель сопротивления высокий, забиваем еще несколько электродов и связываем их с уже установленными.
Если нужные приборы отсутствуют, берем обычную лампу накаливания, далее присоединяем к одному из ее контактов провод фазы, а к другому — провод, идущий на заземление. Яркость света от лампочки должна быть такой же, как и в ее обычном состоянии (речь идет о сети 220 вольт). Если свечение отличается от нормального, необходимо проверить все соединения элементов контура, чтобы улучшить качество контактов между ними.
Как сделать заземление в частном доме и на даче
Как сделать заземление в частном доме и на даче
Применение любого современного агрегата, работающего от электричества невозможно без защиты, ведь устройства могут быстро выйти из строя. Большинство электропроводов, особенно те, которые располагаются в селах, относятся к старым образцам. Заземления здесь нет. Нанять специалистов, чтобы сконструировать контур заземления, дороговато, но его организовать можно самостоятельно. Для организации достаточно знать, как сделать заземление в частном доме и на даче. Как правильно сделать заземление на даче и в частном доме мы расскажем в статье ниже.
Как работает заземление
Для чего необходимо заземление и принцип его действия, необходимо знать, даже домашнему мастеру. Заземление выполняет функцию защиты от возможного поражения током, в случае пробоя изоляции, после которого напряжение поступает на корпус металлических бытовых устройств. Если заземление сконструировано правильно, то ток направится в грунт и при касании не ударит пользователя.
Если в систему подачи электроэнергии встроено специальное устройство, которое отключает работу сети, то при подобной утечке напряжения оно выключит подачу тока.
Недостаточно знаний, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме, еще нужно при конструировании соблюдать все параметры. В иной ситуации контур будет иметь большее сопротивление и не сможет выполнять функцию защиты.
Контуром заземления является конструкция из металлических штырей и шин, которая располагается в земле и в случае пробоя изоляции отводит напряжение в грунт. Не любой тип грунта, принимает ток. Поэтому обустройство заземления, желательно проводить на определенных типах почвы.
Идеально подходят для заземления:
Отметим, что заземление должно быть обустроено ниже отметки промерзания грунта. В обратном случае, зимой, устройство будет выполнять свои функции, только частично. При конструировании следует учесть, что контур заземления, должен располагаться на расстоянии 1-10 метров от жилой постройки, для отвода на определенное расстояние, необходимо прокопать траншею и проложить контур.
Линейное заземление
Для конструирования заземления, лучше выбирать треугольную разновидность контура, но есть и другие варианты.
Треугольник
Зная, как сделать заземление в частном доме и на даче, домашние специалисты, отдают предпочтения треугольным вариантам. Заключается выбор именно этого варианта, в том, что при маленьких размерах изделия ток рассеивается по разным сторонам, также отметим, что затраты на конструирование минимальные и контур соответствует всем нормам.
Во время конструирования равнобедренного треугольного контура, минимальная длина сторон равняется длине отрезков, а максимальная может достигаться соединением нескольких отрезком металла.
Не всегда получается выкопать яму, чтобы получился равносторонний треугольник, так как могут попасться камни или тяжело обрабатываться почва. В таких ситуациях стороны, необходимо сместить, принцип действия и эффективность не изменится.
Линейный
Некоторым гораздо легче организовать линейный контур заземления. Конструирование подобной схемы заключается в линейном соединение штырей, с помощью электродов. Промежуток между штырями в этом случае также приравнивается к длине электродов. При организации подобной схемы понадобится больше штырей, так как необходимо добиться большего рассеивания напряжения. Но так как горизонтальные электроды, нужно долго забивать и их много, при возможности отдают предпочтение треугольным контурам.
Выбираем схему заземления
При организации заземления для частного дома или загородного участка используют только 2 схемы.
А именно: TN-C-S или TT. Ко многим домам частного сектора подходят двухжильные жилы кабеля, которые передают напряжение 220 вольт, также могут подходить четырех жильные кабеля, с напряжением 380 вольт.
Если подходит 4 жильный кабель, то в его конструкции есть жила, которая является защитным проводником, то есть, она предназначена для заземления и нуля. Но такие кабели не обеспечивают защитой от поражения током в случае пробоя изоляции. По такой причине практически все опытные электрики рекомендуют заменить старые двухжильные кабели, на новые 3 жильные, для 220 вольт, а 4 жильные, на 5 жильные для получения напряжения в 380 вольт.
Организация получения электричества используя трехжильные кабели, начинается с разделения жил на нейтральные и проводниковые. Проводят такую манипуляцию во время подключения в электрическом щитке до подключения к счетчику. И в зависимости от метода разделения получают одну из 2 схем.
Данный способ заземления рекомендован для подключения бойлера или водонагревателя.
TN-C-S схема
Изучив материал о том, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме и выбрав представленную схему, для организации заземления, важно обратить внимание, что подобная система требует установки устройства аварийного отключения и дифавтоматов. Если в схему не включить такие устройства, заземление не будет выполнять своих функций.
Используя эту схему, нужно знать, что контуру необходимо подключать, даже арматуру фундамента, поэтому шин для заземления, нужно брать с большим запасом.
Организация данной схемы проводится с помощью разделения кабеля на нейтральные и жилу заземления, для этого, необходимо 3 шины, одна, из которых будет земляная, другая диэлектрическая и третья будет выполнять расщепительную функцию для подключения напряжения.
Металлическую шину фиксируют на корпусе распределительного щитка, но с качественным контактом. Чтобы обеспечить качественный контакт, на месте соединения очищают краску.
Диэлектрическую шину, устанавливают на рейку фиксации автоматов, но нужно добиться, чтобы жилы не пересекались между собой.
Подключение выполняется таким образом:
Таким образом мы провели подключение контура по рассматриваемой схеме, теперь можно подключать кабель питания. При таком подключении важно соблюдать технологию и следить, чтобы не пересекалась жила нуля и земли.
Заземление по системе TT
Подключение схемой ТТ выполняется легче чем предыдущей. От основной линии электричества, со столба к щитку подходят всего 2 кабеля. Один из них является фазой, а второй нулем. Жила с напряжением используется как фазная, а защитная крепится к шине с нулевым проводником и считается нулем. Таким образом, на шину заземления подается проводник, от сконструированного контура.
К недостатку данной схемы относят, тот факт, что контур выполняет функцию защиты, только тех приборов, которые предусмотрены для использования с заземлением. Если есть техника, которая оснащена двухжильными проводами, то в случае пробоя изоляции прибор окажется под напряжением.
Если даже корпус приборов заземлять отдельными кабелями, на корпусе останется напряжение, по этой причине большинство пользуются именно первой схемой, так как она является более надежной и более безопасной.
Список инструментов и материалов
Обладая знаниями о том, как сделать заземление в частном доме и на даче, необходимо иметь некоторый инструмент:
Также необходимо выбрать заземлитель. Он разделяется по сроку эксплуатации.
Что касается заземлителей, то споры о лучшем из них не прекращаются. Поэтому необходимо выбрать более подходящий для вас.
Монтажные работы
Зная, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме, и сделав все требуемые для работы подсчеты, можно приступать к выполнению конструирования контура. Рабочий процесс начинается с выбора и подготовки участка.
Как выбрать место заземления
Только в том случае заземление будет функционировать, если выбрать правильное место для его конструирования. По выбору места, есть множество рекомендаций.
Основные рекомендации выбора участка:
Соблюдая правила и придерживаясь таких рекомендаций, даже новичок сможет правильно подобрать место для расположения контура заземления. И при этом заземлитель будет эффективно выполнять свою функцию защиты.
Монтаж конструкции
Разобравшись с местом и изучив материал, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме, приступаем к следующему этапу изготовления. Он заключается в земельных работах. Желательно все делать аккуратно, так как во время выбора места вы могли не рассчитать и выбрать участок с проходящими коммуникациями.
Желательно, чтобы заземление от таких коммуникаций было на расстоянии. Для организации контура, необходимо иметь лопату лом и бур. Траншея выкапывается лопатой, а заканчивается ямой. Если сварочные работы не удобно проводить, качество швов естественно будет плохим, а от этого зависит уровень безопасности заземления.
Что касается болтового соединения, то оно допустимо, только в местах выводов стальной полосы. Но при этом рекомендуется использовать клеммы с зажимными наконечниками, которые обеспечат надежное соединение. При изготовлении конструкции сварочный шов должен быть сплошным и не менее 10 см длины.
Проверяем работу заземления
Имея знания о том, как сделать заземление в частном доме и на даче, многие не знают о правильности проверки изготовленной конструкции, а это очень важно. Проверка контура проводится с применением самого обычного мультиметра. Для этого нужно завершить работу изготовления и включить подачу напряжения, а также повернуть переключатель на устройстве в положение максимум в режиме переменного тока. Далее необходимо прибором замерить напряжение в сети, для чего нужно замкнуть контактами фазу с нулем, а затем замыкается фазу с землей и сравниваются показатели.
Если показатели расходятся менее чем на 10 единиц, то конструкция изготовлена правильно и работает эффективно. В том случае, когда разница показателей сильно отличается, можно их улучшить. От любого края треугольного контура, нужно прокопать 3 метровую траншею с другого края вбить электрод и соединить его с основным. Для соединения используется все та же сварка. После этого траншея закапывается и проводится повторная проверка.
В основном одного добавочного луча заземления в таких ситуациях достаточно. Если этого недостаточно, скорей всего при изготовлении была допущена ошибка.
Самой частой ошибкой во время самостоятельного конструирования контура, является перемыкание нейтрали с заземлением. Такая ошибка может заставлять срабатывать устройство аварийного отключения.
Также часто допускают ошибку, когда подключают контакт заземляющего кабеля к нулю. В этом случае часто происходит пробой изоляции, ведь нуль под воздействием сопротивления нагревается, и изоляция подгорает и пробивается напряжением. После этого ноль пропадает, а напряжение появляется на корпусе включенных устройств.
Частенько домашние мастера подключают жилу заземления к приборам и радиаторам отопительной системы, но этого делать нельзя. Также не рекомендуется для подключения использовать кабели с алюминиевыми жилами, они имеют более высокий уровень сопротивления, по сравнению с медными. Не стоит забывать и про отключение электричества во время работ по электромонтажу. Это не безопасно для жизни.
Рекомендуем к прочтению также статью про самостоятельное изготовление цифровой тв антенны.
⚡ Контур заземления для частного дома.
Всем привет. Прошлым летом решил сделать контур заземления для своего дома.
У нас его не было. Проводка старая. Все розетки без заземления. Стиральная машинка иногда била током. А тут еще жена засмотрелась на посудомойку… В общем, решил и контур сделать, и проводку поменять, и УЗО впихнуть. Все равно ремонт по дому идет…
Пообщавшись с электриками выяснил, что нужна система ТТ. Самая простая, в принципе. К дому два провода — фаза и ноль. И третий я кидаю сам — заземление. Заземление никак не связано с электросетью, ноль НЕ соединен с моим заземлением. Не буду вдаваться в подробности, в инете куча теории по всем системам заземления.
Прикупил:
9м металлического уголка 50х50х4мм. Уголок пойдет на заземлители, колы, которые вбиваются в землю.
Можно вместо уголков использовать гладкие круглые штыри (но не арматуру).Или трубы. Главное — площадь сечения заземлителя не менее 100мм2. Так что уголок у меня с запасом. Можно взять и 40х40.
Метров 12 металлической полосы 40х4мм. Этим буду соединять заземлители и вести от контура к дому.
Медный провод 10мм2 для заземления. Его я буду тянуть от контура к щитку на шину заземления. На материалы потратил около 5 000 руб. Не так уж и дорого. С работой кого-то нанимать выйдет значительно дороже…
Разрезал «болгаркой» уголки ровно по три метра. С одной стороны срезал углы, заострил. Получилось три кола по три метра. Внимание! Для каждой местности и почвы длина колов и расстояния между ними индивидуальна! У нас хватит и два с половиной метра, три — с запасом. И правило есть — какие заземлители — такое и расстояние между ними. Или кратное. Где-нибудь на севере или юге, в болотах или в песках нужны колы длиннее, а может можно короче…
Теперь у меня веселенькая работа по выкапыванию траншеи под контур. Решил делать треугольником. можно и в линию. Но треугольником показалось лучше — при обрыве где-нить линии соединения заземлителей контакт все равно останется и контур будет работать. Прикинул равносторонний треугольник со стороной 3м вершиной к дому и погнал с лопатой… Выкопал траншею более 50см. Надо, чтобы полоса соединения была на глубине не менее 50см. По углам еще немного углубился и самое интересное — работа кувалдой. Так как я не качок — руки у меня после этих работ просто отрывались…)
Вогнал колы на три метра в землю. Ну почти на три метра. Вгонял долго и упорно. Под колы лил водичку, давал постоять — и дальше… Верхние концы колов знатно расплющились и завернулись. Пришлось срезать немного болгаркой — сантимов на 5-10. Болгаркой в яме работать неудобно, скажу я вам…
Затем — сварка. Надо тщательно обварить соединения полосы с уголками. Шов должен быть на каждом соединении 10см, не менее. Варить надо тщательно. В земле место сварки может быстро сгнить и линия оборвется. Потом заземление не поможет…
Все обварил. Приварил полосу в сторону дома и вывел на стену.
Замазал все точки сварки автомобильной мастикой. Все же должна продлить жизнь местам сварки в земле. Весь контур мазать мастикой или красить нельзя! Должен быть контакт с грунтом! В этом и смысл…
Выведенную полосу просверлил, прикрутил к стене. Покрасил. На конце приварил болт М8.
На место соединения надел небольшую монтажную коробку, завел провод, надел клемму на болт и хорошенько зажал гайкой.
Все, готово! Можно засыпать траншею землей. Да, быстренько проверил работоспособность обычной лампой накаливания. Это неправильно и так делать нельзя, но я сделал) Чисто для себя. Один провод от лампочки на землю (к болту заземления), один — на фазу из домашней сети. Лампочка горит ярко — все хорошо. Тускло — надо наращивать контур (добавлять и приваривать заземлители). Не горит — все плохо. Или просто неправильно подсоединили). По уму — надо звать специалиста и пусть замеряет сопротивление контура…
Скажу так — стиральная машинка больше не бьется током. Посудомойка работает. При попадании фазы на землю срабатывает узо. Пихать пальцы в розетку не пробовал. Пока что)
Всем спасибо, кто дочитал. Более подробно и нагляднее в видео. Авось кому пригодиться. Гараж можно так же заземлить. Я не буду — у меня линия от дома идет. Только кабель надо поменять на трехжильный)
