Правильно выполненное заземление для дачи - обязательный атрибут безопасной эксплуатации загородного домовладения и эффективный способ предотвращения поражения электрическим током.

Перед установкой определяются способ питания электросети, особенности грунта, а также наличие системы молниезащиты.

В статье рассмотрим, как сделать заземление на даче.

Грунты обладают определенными параметрами сопротивления, измеряемыми в соответствии с формулой Rз = Uз/ Iз , где

• Uз - показатели напряжения на заземлителе;
• Rз - характеристики грунта, включая влажность, плотность и объём солей.

Немаловажное значение имеют конструкционные особенности заземлителя, а также уровень его погружения и показатели диаметра подключаемого кабеля. Минимальным является поперечное сечение:

• голый медный провод - 0,4 см 2 ;
• изолированный провод - 1,5 мм 2 .

Для самостоятельного определения показателей сопротивления земли можно воспользоваться следующими данными:

• песчаный грунт с залеганием воды на глубине 5,0 м или менее - 500 р, Ом*м;
• садовый грунт - 40 р, Ом*м;
• песчаный грунт с залеганием воды на глубине 6,0-10 м - 1000 р, Ом*м;
• черноземы - 50 р, Ом*м;
• водонасыщенные текучие супеси - 40 р, Ом*м;
• кокс - 3 р, Ом*м;
• пластинчатые водонасыщенные влажные супеси - 150 р, Ом*м;
• гранитные грунты - 1100 р, Ом*м;
• водонасыщенные слабовлажные и твердые супеси - 300 р, Ом*м;
• каменноугольный грунт - 130 р, Ом*м;
• пластичные глинистые грунты - 20 р, Ом*м;
• меловые грунты - 60 р, Ом*м;
• полутвердые глинистые грунты - 60 р, Ом*м;
• суглинистые влажные грунты - 30 р, Ом*м;
• суглинистые грунты - 100 р, Ом*м;
• мергель глинистого типа - 50 р, Ом*м;
• торфяные грунты - 20 р, Ом*м;
• известняковые пористые грунты - 180 р, Ом*м.

Индивидуальное подсоединение к заземлителю всех электрических приборов является нецелесообразным, поэтому для подключения чаще всего используется шина, располагающаяся внутри щитка.

Процесс заземления позволяет обеспечить разность потенциалов, доведя показатели до полностью безопасного уровня, а также способствует созданию токовой утечки, которая необходима для срабатывания УЗО-систем.

Действие заземления основано на способности грунта поглощать разряд электричества. очень важен для безопасности эксплуатации электрических систем.

Как проверить конденсатор мультиметром, рассмотрим .

Популярные марки проводов заземления и особенности маркировки описаны .

Основные схемы заземления в загородных домах

Схем эффективного заземления в условиях загородного домовладения может быть несколько, но оптимальный вариант следующий:

• электрические приборы;
• электрические розетки;
• электрический щит;
• проводники заземляющего типа;
• заземляющий контур;
• грунт.

Прежде всего, на придомовой территории обустраивается заземляющее устройство, а в качестве заземлителя используется металлическая конструкция, обладающая значительной площадью контакта с грунтом.

Тип применяемой конструкции, а также уровень глубины ее расположения, должны быть определены показателями сопротивления земли.

Затем прокладывается проводник, подключаемый на главную заземляющую шину болтовым соединением, зажимами или при помощи сварочного аппарата.

Стандартное сечение фиксируемого проводника:

• медного типа - 0,6 см 2 ;
• стального типа - 5,0 см 2 .

Внутри электрического щитка подсоединение установленного заземляющего проводника и защитных проводников осуществляется посредством заземляющей шины.

Схема заземления

При обустройстве эффективных заземляющих устройств в первую очередь целесообразно применять заземлители естественного типа, представленных сторонними проводящими частями, обладающими непосредственным контактом с землей.

Место установки электродов

Известно несколько способов самостоятельного расчёта места заземления электродов, но чаще всего предпочтение отдаётся методу применения заземлителей искусственного типа согласно их геометрическим характеристикам.

Нормативные показатели сопротивления заземлителя:

• частные домовладения - 30 Ом;
• при показателях напряжения 380 В - 4,0 Ом;
• подстанции, рассчитанные на 110 кВт - 0,5 Ом.

Контур заземления для дома

После того, как будут определены качественные характеристики состава земли и показатели удельного сопротивления, выбирается коэффициент сезонного повышения Kм, а также количество и место для установки электродов.

Подготовка электродов

Особенности электродной подготовки зависят от выбранной схемы установки системы заземления:

• при заглублении металлического контура вокруг домовладения предпочтение отдаётся арматуре, которая предварительно объединяется посредством металлической шины, а затем забивается в грунт;
• при заглублении в землю сразу нескольких электродов достаточной длины, предварительно выполняется их обвязка полосой из стали;
• одно-стержневой способ заземления предполагает заглубление единственного электрода на глубину в 600 см или более.

Оптимальным и очень популярным является вариант фундаментного заземлителя в виде традиционного замкнутого контура на основе металлической сварной сетки. В этом случае заземлитель укладывается под нижний фундаментный слой гидроизоляции ещё на стадии отлива фундамента.

Требуется учитывать основное правило подготовки электродов, которое заключается в отказе от окрашивания металлических элементов с целью улучшения параметров их проводимости.

Погружение уголков в грунт

На предварительно выбранном и очищенном от мусора месте на придомовой территории выполняется разметка, по форме напоминающая равнобедренный треугольник со сторонами 300 см. В соответствие с разметкой осуществляется копка траншеи глубиной 65-70 см.

Варианты заземляющих контуров

Оптимальное расстояние расположения траншеи составляет 300 см от дома. По углам траншеи забиваются заземляющие электроды, представленные металлическими уголками.

Для объединения электродов применяется металлическая полоса, а притягивание к домовладению производится стальным проводом, после чего система заземления закапывается грунтом.

Подходящий грунт

Грунты на придомовой территории являются местом, характеризующимся наименьшими показателями сопротивления. Земля очень легко поглощает избыточный электрический заряд. Следует отметить, что параметры сопротивления могут значительно отличаться в зависимости от типа и характеристик грунта.

Схема проводников

Например, в грунтах, имеющих достаточный уровень залегания подземных вод, контур обустраиваемого заземления работает достаточно надежно, что обусловлено хорошим контактом с землей.

Как показывает практика, хуже всего система заземления частного домовладения срабатывает на сухих и слишком зернистых почвах, включая песчаные или рассыпчатые грунты.

Сварка

Правильно обустраиваемое заземление в условиях частного домовладения не может выполняться способом резьбового соединения. Такое правило обусловлено способностью металлов сильно окисляться и разрушаться со временем, что вызывает многократный рост уровня сопротивления. В итоге защитные свойства заземляющей системы не только очень заметно ухудшаются, но могут быть полностью сведены «на нет».

Фото готового контура заземления

Самым оптимальным вариантом объединения устанавливаемых элементов является применение сварочного аппарата, а участки сварных швов могут покрываться специальным защитным средством с целью предотвращения коррозийных разрушений.

Многие считают нецелесообразным устанавливать УЗО при отсутствии связи с заземленным контуром. – схема подключения и советы электриков.

Схему подключения проходного выключателя с двух мест вы найдете .

Заведение в электрощиток

На заключительном этапе выполняется проверка проложенного внутри домовладения трехжильного кабеля с заземляющим проводом, который подключается к системе заземления.

Кабельные контакты подключаются к защитному распределительному щитку и заземляющей конструкции, после чего выполняется тестирование системы и проверка сопротивления.

При замерах правильно обустроенного заземления, омметр должен фиксировать показатели, не превышающие 4 Ом.

Следует отметить, что эффективность заземляющего устройства практически не изменяется, если установка электродов выполняется рядовым способом или традиционным замкнутым контуром.

Видео на тему

Современный мир уже сложно представить себе без электричества. На нем работают отопительные приборы, бытовая техника, даже печи для бань и саун. Но именно этот фактор и становится возможным риском пожара. Противопожарной безопасности в жилых строениях нужно уделить большое внимание для того, чтобы обезопасить дом и его обитателей. Но не меньше, чем пожара, следует бояться и удара током (например, во время грозы).

Любой дом, в котором проведено электричество, нуждается в заземлении. В случае с многоквартирным строением за устройство системы заземления отвечает подрядчик, а безопасность частного, в том числе и дачного, дома – забота хозяев.

Нужно ли заземление на даче? Такой вопрос нередко возникает у владельцев дачных домиков, и ответ на него положительный. Удар током может произойти в результате попадания молнии, что происходит нечасто. Но, если на даче используются электроприборы, при их выходе из строя риск существенно возрастает.

Предсказать эти события невозможно, однако в ваших силах обезопасить себя от них, заблаговременно позаботившись о заземлении.

Принцип действия заземления

Планируя сооружение заземления, необходимо понять принцип его действия и обстоятельства, при которых существует опасность поражения током. Условно, электрический ток схож с водой – ему свойственно идти по пути наименьшего сопротивления. Именно это свойство обеспечивает работу заземления.

Потенциальным источником опасности в частных домах являются бытовые электроприборы – стиральная машина, микроволновая печь и т. д. Работа данных устройств обеспечивается состоящей из двух проводников (нуля и фазы) электрической сетью.

Подключение заземления в частном доме

Все приборы оснащены соответствующей изоляцией и предохранителями, но иногда их защитная система не справляется. При этом человек, коснувшийся корпуса устройства, рискует получить удар током. Наибольшую опасность представляют находящиеся рядом металлические конструкции (трубы, арматура, батареи). Одновременно взявшись за трубу и корпус неисправного агрегата, человек замкнет электрическую цепь. После чего ток, пройдя через тело, уйдет в землю, в сторону нулевого потенциала.

Чтобы этого не произошло, необходимо собрать устройство, состоящее из металлического контура и заземляющей линии, оказывающее меньшее сопротивление, чем тело человека и подключить к нему потенциально опасные приборы. Если в доме есть телевизионная антенна, то ее заземляют тоже. Тогда в случае неисправности или удара молнии ток уйдет на контур, минуя человека.

Каким должно быть заземление?

Чтобы устройство заземления на даче было эффективным, лучше воспользоваться готовым заводским набором, включающим все необходимые детали и оборудование. Также успешное функционирование заземления зависит от состава почвы на участке и глубины залегания грунтовых вод.

Эти показатели влияют на глубину расположения контура – чем выше влажность почвы, тем ближе в поверхности грунта помещают устройство. Поэтому выяснить параметры почвы необходимо до начала работ. Оптимальной глубиной для заземления считается от 1,5 до 3 м.

Схема с тремя электродами

Еще один важный параметр – шаг между электродами, образующими контур. Обычно их используется не менее трех, они соединяются в форме треугольника или в ряд. Расстояние между ними варьируется в промежутке 1,5-3 м. Рекомендуемые для конкретного набора схемы сборки прилагаются в инструкции к комплекту.

Для частных домов чаще используют четыре основные схемы:

1. Схема №1 – металлические элементы заглубляются в грунт по периметру дома, образуя замкнутый контур. Этот вариант не пользуется популярностью из-за сложности рытья такого количества траншей и необходимости привлечения помощников.
2. Схема №2 – три штыревых электрода соединяют шиной и вкапывают в почву на умеренную глубину.
3. Схема №3 – с использованием одного, помещенного на большую глубину электрода. Для такого заземления нужны специальные электроды и податливая, не каменистая почва.
4. Схема №4 – заземление устанавливается одновременно с заливкой фундамента дома. Такая система удобна, но, если ее не предусмотрели еще на этапе составления проекта здания, нереализуема.

Из перечисленных конструкций в сборке проще вторая и третья схемы заземления, которые можно выполнить самостоятельно на любом этапе строительства дома, в том числе и в готовой постройке. При этом второй вариант более универсален и не так требователен к составу почвы, поэтому далее речь пойдет именно о нем.

Как обезопасить дачу?

Рассмотрим, как сделать заземление на даче и, тем самым, обезопасить себя от удара током. Как уже упоминалось, для таких домов чаще применяют схему №2 из электродов, соединенных в виде треугольника.

Установка самодельного заземления

По данной схеме можно собрать заземление не только из заводского комплекта, но и из подручных материалов.

Траншея под заземление

Для этого понадобится:

• металлические полосы шириной 4 см и толщиной 4 мм для шины;
• стальной уголок толщиной 4-5 мм для электродов;
• шлифовальная машинка;
• садовый бур;
• лопата;
• сварочный аппарат;
• кувалда.

Сначала определяемся с местом расположения. Оно должно обеспечить удобное подключение от шины заземления к силовому щитку. Кроме того, контур нельзя размещать на расстоянии менее трех метров от фундамента дома. Перед началом работ рекомендуется проконсультироваться в местной службе электроснабжения относительно оптимальных схем заземления для вашего региона.

Последовательность работ по установке:

1. В выбранном месте наносят разметку и выкапывают котлован глубиной около 1 м и траншею, ведущую к цоколю дома. Вместо котлована можно ограничиться траншеей по форме заземляющего контура.
2. Края стальных уголков, которые станут электродами, заостряют в виде треугольника шлифовальной машинкой.
3. Электроды заглубляют в грунт при помощи кувалды так, чтобы они возвышались над дном котлована или траншеи на 20 см.
4. К уголкам горизонтально приваривают стальные полосы, образовывая треугольную шину.
5. К одному из электродов присоединяют еще одну стальную полосу (шину), укладывают ее в заранее подготовленную траншею и выводят на цоколь здания.
6. Шину крепят к цоколю и к ней приваривают болт с резьбой.
7. Конец шины при помощи болта соединяют с клеммой провода заземления, ведущего к распределительному щитку.
8. В стене высверливают отверстие под провод и вставляют в него пластиковую гильзу.
9. Провод выводят на щиток и соединяют с распределительной пластиной.

Вывод шины на цоколь дома

Конструкция готова, но прежде чем засыпать котлован, убедитесь, что все работает исправно. Но как проверить заземление на даче? Измерять сопротивление получившегося контура, не имея специального оборудования и навыков, небезопасно. В этой ситуации рациональнее пригласить работников из службы энергоснабжения, тем более что им необходимо выдать разрешающую документацию на работы по заземлению.

Если измерения покажут неудовлетворительный результат, уменьшить сопротивляемость заземления можно добавив вертикальных электродов. Еще один способ улучшить показатели – посыпать контур поваренной солью. Но нужно учитывать, что так коррозия металла усилится. Добившись нужных параметров, траншею засыпают грунтом и утрамбовывают.

Соль уменьшает сопротивляемость материала

Монтаж заводского комплекта

Помимо самодельной, можно установить готовую конструкцию на даче. Заводской комплект заземления для дачи, намного удобнее в сборке и установке, чем самодельный. Он состоит из набора медных или оцинкованных штырей с соединительными муфтами, которые позволяют корректировать длину электродов по мере заглубления. Такой комплект применяется для создания заземления по схеме №3 с одним штыревым электродом.

Обычно в комплектацию входят стальные штыри с диаметром 1,4-1,8 мм и длиной по 1,5 метра каждый.

Соединения выполняется при помощи резьбовых или запрессовочных муфт, также прилагается заостренный наконечник для удобства прохождения грунта. Следует отдавать предпочтение проверенным фирмам, а устройства приобретать в магазинах с ответственными поставщиками.

Ударное воздействие передается специальной насадкой – нагелем. Его применение не дает металлу спрессоваться от ударов кувалды. Есть наборы, в которых предусмотрено заглубление штырей не ударной силой, а через переходник, соединенный с перфоратором высокой мощности.

Порядок проведения работ по монтажу:

• В подходящем месте выкапывают котлован глубиной и шириной в 1 м.
• В дно ямы вбивают штыри, наращивая их до нужной длины (6-15 м в зависимости от почвы).
• Над поверхностью земли оставляют участок электрода длиной 20 см и надевают на него контактный зажим (идет в комплекте).
• Внутрь зажима вставляют металлическую полосу или кабель заземления.
• Кабель или шину заводят внутрь дома и подключают к щитку, так же, как описывалось выше.

Заводской комплект

Остается только проверить работу устройства, и заземление на даче готово.

Итак, если вы приложите немного усилий, то при организации заземления сэкономите время и средства. Но, если вы сомневаетесь, что сможете выполнить все мероприятия правильно, обратитесь за помощью к специалистам.

Фото: примеры устройства

Перед установкой собственной конструкции предлагаем ознакомиться с примерами того, как сделать заземление на даче своими руками. Приведенные фото и схемы помогут лучше понять принцип работы устройства.

Заземление с тремя электродами и шиной из стальной полосы
Соединения кабеля с глубоко расположенным штыревым электродом
Схема устройства, вмонтированного в фундамент задания

Дачные домики перестали быть садовыми строениями для летнего отдыха, а превратились в полноценное загородное жилище. Мы оборудовали их всеми благами цивилизации. Эти приспособления облегчают жизнь, но являются источниками повышенной опасности. Поэтому не стоит забывать про заземление на даче.

Электрический ток течет по проводам и подходит к приборам-потребителям, имеет свойство течь в ту сторону, где наименьшее сопротивление.

Если изоляция электроприбора нарушится, ток будет искать место, где сопротивление самое маленькое, стремится к нулю. Если заземление не оборудовано, слабое место начинает искрить и стрелять молниями. Хорошо, если этот фейерверк прекратит автомат. Если процесс будет тлеющим, слаботочным, предохранители не сработают. При прикосновении к прибору человек получит удар током, что может иметь неутешительные последствия.

Чтобы обезопасить обитателей дома и электрические приборы от пробоя током, его необходимо отвести в место с наименьшим сопротивлением. Таким местом является земля, грунт.

Каким должно быть заземление

Сопротивление заземляющего контура должно быть намного меньше сопротивления организма человека. Не вдаваясь в дебри подробностей, примем, что оно должно быть меньше 4 Ом. В некоторых источниках можно найти другие цифры: 0,5 Ом, 30 Ом и даже 60 Ом. Более детальную информацию стоит почерпнуть в ПУЭ или обратиться в электроснабжающую организацию. Будем исходить из того, что чем меньше, тем лучше.

Глубина расположения электродов зависит от многих факторов: структура грунта, уровень залегания грунтовых вод и климатические условия.

Важно! Общее правило таково: чем больше грунт насыщен водой, тем на меньшую глубину стоит забивать.

Торф обладает наименьшим удельным сопротивлением – 20 Ом*м, чернозем и глина чуть больше, а вот супесь – уже 150 Ом*м. Песок считается самым опасным – от 500 до 1000 Ом*м в зависимости от уровня залегания вод.

Глубина заглубления может быть от 1,5 м до 3 м и более. Величина зависит от того, насколько близко вода. Если уровень находится в пределах 2,5 м, достаточно заглубить на 1,5 – 2 м.

Расстояние между электродами в контуре может быть от 1,2 м до 3 м.

Количество зависит от сопротивления грунта и может составлять 3 штуки, образуя треугольник. Если такой конструкции оказывается недостаточно, количество можно увеличивать, присоединяя их к существующему контуру.

Расстояние от контура до дома должно быть не слишком велико. Достаточно 3 – 5 м.

Важно! Самым правильным и целесообразным решением будет обратиться в местное отделение энергоуправления. Спросить у обычных электриков, как обустраивается контур заземления в данном конкретном регионе. Какие необходимы характеристики, на какую глубину ставить, как далеко выносить. Тем более что Вам все равно понадобятся их услуги, чтобы проверить сопротивление получившегося контура заземления на вашем участке.

Как обезопасить дачу

Схема озаземления

Самым распространенным способом обустройства заземляющего контура является треугольник со стальными электродами в вершинах, вбитыми в грунт на глубину от 1,5 до 3 м. Весь контур необходимо располагать ниже глубины промерзания грунта.

Соединять их между собой можно стальными полосами или арматурой, обязательно только сваркой. От одного из электродов необходимо провести стальную полосу до силового шкафа, попросту щитка. Если расстояние от дома слишком велико, от щитка можно провести кабель, который затем закрепить с помощью болта.

Материалы для заземления и их размеры

Что можно использовать в качестве электродов:

• Стальной уголок 4*4 мм минимум.
• Круглая сталь (арматура) – 10 – 12 мм 2 .
• Стальная труба с толщиной стенки – 3,5 мм.
• Стальная полоса с площадью минимум 50 мм 2 , например, 12*4 мм.

Основным критерием при выборе материала служит площадь сечения, она должна быть не менее 1,5 см 2 , а также удобство забивания в землю. Т.е. это может быть любой острый стальной токопроводящий стержень, хоть двутавр, хоть профильная труба. Главное, заточить конец, чтобы легче входил в грунт. Уголок можно срезать болгаркой наискось, сделав острый клин. Арматура обязательно должна быть гладкой, нерефленной. Иначе контакт электрода с грунтом будет недостаточно прочным. Образуются пустоты, которые будут снижать сопротивление.

Информация для тех, кто не желает использовать подручные материалы, а привык все делать основательно и дорого, есть возможность приобрести готовый комплект. Он представляет собой стальные омедненные электроды по 1 метру длиной, собираемые резьбовым соединением. Это удобно, эффективно и довольно недешево. Но если есть возможность, воспользуйтесь этим вариантом.

В качестве планок можно использовать стальные полосы 40*4 мм или арматуру 12 – 14 мм. Главным критерием является минимальное сечение в 50 мм 2 . И не забывайте, соединяем только сваркой.

Личный пример устройства

Определяемся с материалом и конструкцией. Затем выбираем место, удобное и близкое к распределительному шкафу, оптимальным считается расстояние не более 10 м.

Приступаем к земляным работам:

Примерно так может выглядеть траншея

1. Выкапываем траншею в виде равностороннего треугольника. Глубина должны быть не менее 0,8 м, желательно 1 м. Ширины 0,5 м будет достаточно. Дополнительно выкапываем траншею, ведущую к шкафу.
2. В вершинах вбиваем электроды, если это позволяет плотность грунта. В противном случае бурим скважины.
3. Они должны выступать над уровнем грунта, чтобы можно было приварить к ним полосы. Если мы бурили скважины, а не забивали стержни, засыпаем скважину грунтом, перемешанным с солью. Это существенно снизит сопротивление контура. И хоть коррозия в таком случае увеличится, заземление прослужит еще долгие годы.
4. Привариваем полосы, образуя замкнутый треугольник, одну полосу ведем от электрода к силовому шкафу.
5. Закрепляем полосу к щиту или проводу заземления болтом не менее 10 мм диаметром. Обязательно привариваем болт к полосе.
6. Проверяем сопротивление. Для этого понадобится специальный прибор – Омметр. Он достаточно дорогой, покупать его, чтобы сделать один раз в десять лет замеры, а то и раз в жизни, бессмысленно. Поэтому приглашаем человека из энергоуправления или специальную организацию. Они проверят сопротивление и составят соответствующую документацию. Показатель должен быть меньше 4 Ом. Если больше, необходимо увеличить контур, вбив еще электроды и соединив их с уже существующими.
7. Если сопротивлением остались довольны, засыпаем траншею. Используем только однородный грунт, без строительного мусора или щебня.

Схема обустройства

Важно! Маленькая хитрость: некоторые умельцы советуют перед приходом людей их энергоуправления хорошенько залить контур водой. Это уменьшит его сопротивление. Проблем с получением документации не будет. Хоть сама идея довольно интересная: специалисты и правда советуют в жаркие дни регулярно поливать его, но все же мы не ради инстанций «заварили кашу».

Если Вы обладатель очаровательного домика в горах, все вышенаписанное может Вам не подойти. Для контура заземления в скальных грунтах используют горизонтальные или лучевые электроды. Их можно располагать в виде расходящихся лучей или сетки, делая шаг от 3 до 10 м. Хорошим вариантом будет использовать электролитическое заземление. Хоть и дорого, но весьма эффективно.

Видео о сооружении контура

Как видите, обустроить заземление своими руками не составит большого труда. Самым сложным будет определиться с длиной электродов, их количеством и расстоянием между ними. Остальное – дело техники.

Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.

Что оно дает

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.

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.

Системы заземления частного дома

Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.

При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.

Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.

Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Состоит система заземления частного дома из:

• заземлителей-штырей,
• металлических полос, их объединяющих в одну систему;
• линии от контура заземления до .

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

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.

Порядок действий

От края 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.

Модульная штырьевая система

Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно

Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.

Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.

Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.

Эксплуатация современной электробытовой и компьютерной аппаратуры без заземления чревата печальными последствиями. Техника может выйти из строя, а жильцы рискуют получить удар током. Особенно актуально заземление на даче, так как в сельской местности зачастую расположены системы электропередачи старого образца, и надеяться на их надежность не стоит.

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.

Задачи заземления:

1. Гарантированный отвод в землю напряжения с токопроводящих предметов.
2. Выравнивание потенциалов всех объектов, находящихся в дачном доме.
3. Создание условий для правильной работы всех систем электробезопасности, в том числе автоматов, устройств защитного отключения и плавких предохранителей.
4. Избежание ситуаций, когда на корпусах электробытовой техники скапливаются статические заряды.
5. Сохранение в исправном состоянии электроаппаратуры. К примеру, функционирование импульсных блоков питания на компьютерной технике нередко сопряжено с наведением напряжения на системные блоки. В результате разряда происходит поломка электронных компонентов и потеря информации.

Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:

1. Бойлер изготавливается из нержавейки, которая отрицательно реагирует на блуждающие токи, отводимые заземлением. При появлении блуждающего тока человек подвергается серьезной опасности: удар возможен во время приема душа или обычного касания бойлера.
2. Стиральная машина. Аппарат отличается высокой электрической емкостью, возникающей из-за повышенной влажности в помещении.
3. Компьютер. Блок питания устроен так, что рабочая утечка в этом элементе бывает даже выше, чем у стиралки.
4. Электроплита. Этот вид бытовой техники отличается высокой мощностью, следствием чего является повышенный риск пробоя.

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.

Описание схем:

1. Схема «А». В данном случае создается замкнутый контур по периметру здания. Не очень глубоко вкопанные штыри соединяют по кольцу с помощью шины. Заземление на даче таким способом выполняется редко, так как требуется значительный объем земляных работ. Кроме того, схема часто нереализуема из-за расположения строений на участке.
2. Схема «Б». Это наиболее распространенный способ организации заземления для дачного дома. Система включает три или более закопанных на умеренную глубину штыря (электрода), объединенных между собой шиной.
3. Схема «В». Основана на использовании всего одного электрода, вкопанного на большую глубину. Такая схема применяется даже в подвале строения. Способ достаточно удобен, но не всегда реализуем, если речь идет о каменистой земле. Еще одна сложность - необходимость использования особых электродов, что требует повышенных финансовых затрат.
4. Схема «Г». Отличается удобством, но создавать такое заземление нужно еще при проектировании дачного дома, а выполнять - во время заливки фундамента. В уже построенном здании постройка такой системы сопряжена с высокими затратами.

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:

• уголок из стали толщиной 4 мм (минимум);
• прут арматурный сечением 10–12 мм;
• труба, у которой сечение стенок составляет от 3 до 5 мм;
• стальная полоса шириной 50 мм.

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):

• оцинкованный стержень длиной 1,5 м и диаметром 20 мм (5 единиц);
• универсальный зажим;
• наконечник для погружения электрода;
• водоотталкивающая лента;
• обух для вбивания электрода в грунт;
• металлическая полоса (30×5 мм);
• биметаллический зажим.

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:

1. Готовим траншею. Она должна быть треугольной формы. Котлован копаем также, как готовили бы яму под ленточный фундамент. Рекомендуемая глубина траншеи - 1 м, а ширина - 50 см. Дистанция от электрода до электрода - 120 см. От любого из углов треугольника прокапываем канаву к силовому щиту.
2. Забиваем в землю электроды по вершинам треугольника. Если грунт плотный, бурим шурфы. При сложностях с погружением в землю штырей берем чуть более короткие электроды, но тогда их общее количество в системе нужно увеличить.
3. Подготавливаем стальные уголки и устанавливаем их по углам треугольной траншеи. Вкопанные стержни должны выступать над поверхностью земли. Это обеспечит возможность соединения их между собой шиной. Шурфы прикапываем землей, перемешанной с солью. Такая мера позволяет уменьшить сопротивление электродов (однако ускорит их коррозию).
4. Обвязываем установленные уголки путем их сваривания. Обвязку привариваем к электродам. От одного из электродов по ранее приготовленной траншее направляем металлическую полосу в сторону распредшкафа. К щиту прикрепляем проводник с помощью приваренного болта.
5. Проверяем сопротивление и, если все в порядке, закапываем траншею.

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.