Заземление одним штырем своими руками

Можно ли сделать заземление одним штырем забитым в землю

Правильное заземление для частного дома — секреты и ошибки монтажа.

Как вы знаете, при электромонтаже, будь то дача, дом в коттеджном поселке, магазин или любой другой объект, везде по правилам устройства электроустановок необходимо делать заземление.

Качественный контур заземления может спасти вас не только от пробоя изоляции на корпус оборудования, но и от последствий обрыва ноля в питающей сети или от однофазного короткого замыкания, когда фаза оказывается на нулевом проводе, а ноль в вашей щитовой преднамеренно соединен с заземляющей шиной.

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.

Отличия между традиционным и штыревым заземлением

Традиционный контур заземления, который обычно монтируют самостоятельно, представляет из себя весьма громоздкую и трудоемкую подземную конструкцию.

Забивается несколько вертикальных электродов (уголок, труба, прут), между ними прокапывается траншея, и все они соединяются между собой горизонтальными связями (шиной или прутком).

Расстояние между вертикальными электродами должно быть не меньше их длины. Чем же плох такой способ?

Во-первых, мало кому охота перекапывать свой участок метровыми траншеями, а если территория оказалась уже облагорожена, то вообще возникает тупиковая ситуация. Кроме того, все эти ржавые металлические уголки, трубы и шины, находясь в земле, через несколько лет эксплуатации (буквально за 5-7 лет) начинают усиленно разрушаться.

Поэтому на сегодняшний день большую популярность получила другая система заземления, а именно — модульно штыревая или глубинная. Наиболее известные фирмы производители в наших краях Galmar и ZandZ.

Как известно, сопротивление заземляющего устройства зависит от:

• глубины залегания электродов

Таким образом, если один электрод путем постепенного наращивания, забить на максимально возможную глубину, то можно получить идеальные показатели сопротивления. На этом принципе и работает глубинное заземление.

• на порядок проще в монтаже

• и при этом стоит уже не так дорого (можно найти комплекты порядка 5000 рублей)

Плюс ко всему этому, весь монтаж обходится без сварочных работ.

Именно необходимость сварки многих останавливает от самостоятельного выполнения данной работы. Либо нет аппарата, либо нет необходимых навыков.

Вот и приходится нанимать сторонних электриков.

Все заземление занимает место на территории вашего дома, буквально несколько квадратных сантиметров.

А еще его без проблем можно сделать прямо в подвале здания.

В среднем выходит, что в частном доме без котла для достижения требуемых 30 Ом, придется забить электрод общей длиной на 6-9 метров. Для дома с газовым отоплением (R=10 Ом) — на 9-15 метров.

Это усредненные показатели. Более точные данные всегда индивидуальны и напрямую зависят от региона, где вы проживаете, качества и состава грунта.

Если ваш дом построен на песке, однозначно покупайте 15-ти метровый комплект. Даже без наличия газового котла.

Расстояние трассы заземлителя от стены также регламентируется. В отличие от вводного кабеля оно должно быть не менее 1 метра.

Для подземного кабельного ввода этот показатель — 0,6м. Почему так, подробно читайте об этих и других требованиях в отдельной статье.

Что обычно входит в стандартный комплект?

• стартовый наконечник

• стержни

• соединительные муфты

• головка для забивания штырей

• насадка под вибромолот или мощный перфоратор с SDS-max патроном

• антикоррозийная токопроводящая смазка

• зажим для подключения провода заземления

• гидроизоляционная лента

Давайте подробнее пройдемся по каждому из пунктов.

Стартовый заостренный наконечник — какой лучше

Он может быть с острым углом в 60 градусов, либо универсальным в 90 градусов. Зависит от плотности грунта.

Какой угол лучше? В результате научных исследований было выявлено, что лучшая форма наконечника — круговой конус.

А оптимальный угол раскрытия (заострения) для глинистых и песчаных грунтов, при условии сохранения прочностных характеристик — от 45 до 53 градусов.

Выбор стержней для модульно штыревого заземления

Обычно они идут омедненные стандартной длины 1,5м. Для подвалов, где низкие потолки, можно взять и покороче — 1,2м.

Самый распространенный диаметр стержней — 14мм.

Говорят, что чем выше пятно контакта с землей, тем лучше. Безусловно это так. Но не ждите каких-то супер улучшенных характеристик по сопротивлению при увеличении сечения.

Согласно формуле расчета заземления для одиночного вертикального заземлителя, диаметр не шибко влияет на общий показатель.

Даже если вы его увеличите на 100%, то сопротивление уменьшится всего на 9%.

Не то, что вы ожидали, правда? Поэтому особого смысла переплачивать и покупать максимально толстые штыри нет.

Берите минимально допустимые по нормам.

Помимо омедненных, есть еще один вид стержней с резьбой — безмуфтовые оцинкованные. В них стержень просто вворачивается один в другой. На краю одного штыря находится наружная резьба, на другом внутренняя.

Что лучше, медь или цинк однозначно сказать нельзя. Каждый производитель всегда нахваливает именно свою продукцию.

Однако имейте в виду, что медное покрытие хотя и устойчиво к коррозии, но только до тех пор, пока его не повредили.

А поцарапать его можно очень легко. Например, при использовании газовых ключей, затягивая соединительные муфты.

Либо при вхождении в каменистую почву, сковырнув верхний слой острыми гранями камешков.

В этом случае медный защитный покров разрушается и место царапины начинает активно окисляться. Далее происходит постепенное, но неумолимое разрушение стального сердечника, вследствие чего резко ухудшается общее сопротивление всего контура.

Именно поэтому медное покрытие должно быть как можно толще. Рекомендуемое значение — не менее 0,25мм (включая резьбу!).

С цинком все наоборот. Такие штыри не особо боятся внешних повреждений. В них цинк по отношению к стальному сердечнику является восстановителем.

Поэтому здесь корродировать в первую очередь будет цинк, и только затем сталь. И пока весь цинковый слой не испортится, стальной сердечник будет чувствовать себя хорошо.

Тем не менее гарантийные сроки работы, указываемые производителями примерно следующие:

• омедненные стержни — 30 лет

• оцинкованные — от 20 до 30 лет

Правда применяя оцинковку большего диаметра (20мм > 14мм), показатели сроков службы можно подравнять. При этом это никак не сказывается на общем сопротивлении заземлителей. Так что выбирайте по своему бюджету.

Еще бывают комплекты из нержавейки.

Такие предназначены для тех, кто вообще не экономит на электрике и хочет сделать контур, что называется «на века».

Кстати, не смотря на все преимущества и хороший контакт, многие считают резьбовые соединения самым слабым местом подобных модульных систем.

Вспомните про водопроводные трубы, лежащие в земле. После нескольких лет эксплуатации в первую очередь в них ржавеют именно резьбовые муфты.

То же самое может произойти и со штырями. Кроме того, в момент забивания вибромолотом, нередко происходит ослабление соединения. Попросту говоря, резьба откручивается.

Опытные монтажники после каждого вхождение в грунт очередного стержня, подтягивают электрод по резьбе. В этот момент случается еще одна ошибка.

Затягивая гладкий штырь или муфту газовым ключом с насечками, вы царапаете и сдираете медный слой с поверхности. К чему это приводит, говорилось выше.

Через 3-4 года вместо полноценного электрода, у вас останется полая медная трубка с трухой из ржавчины внутри.

Как же сделать правильно? В этом случае всю систему протягивать лучше ударной насадкой, вставленной в верхнюю муфту и закрученной до упора.

Так вы не будете касаться ни электрода, ни муфты.

Еще обратите внимание, что во всех муфтовых комплектах, сама муфточка немного шире диаметра стержня. Чем это чревато?

Более узкий электрод при заходе в землю вслед за такой муфтой, не будет достаточно плотно соприкасаться с поверхностью грунта. Для получения реальных показателей сопротивления иногда приходится выжидать несколько дней, пока земля не осыпится и не уплотнит все свободные места.

Поэтому многие предпочитают другой вид стержней для глубинного заземления. Например, как у OBO Беттерманн с системой BP (Bundes Post).

У таких комплектов штыри стыкуются между собой без резьбы, методом прессовки.

Это что-то типа соединения «шип-паз» с саморасклепывающимся штырем. При забивании шип намертво расклинивается в пазе и получается абсолютно монолитное соединение.

Иногда внутри отверстия на конце одного стержня может идти свинцовый шарик, который при ударах еще более герметично заполняет все пространство.

Поэтому, если не доверяете муфтам и хотите свести на нет человеческий фактор, покупайте подобные комплекты.

Правильная установка бойка для забивания

Всегда закручивайте эту головку до упора! Конструкция муфты и насадки таковы, что насадка должна проходить сквозь муфту до непосредственного соприкосновения со штырем.

Таким образом энергия удара будет передаваться на стержень, и не разрушит резьбу муфты.

Если у вас после вкручивания снизу муфты виднеется резьба, а на ударной головке сверху ее вообще не видно, значит вы собрали комплект неправильно.

При нормальной ситуации снизу никакой резьбы виднеться не должно, а вот сверху на забивном болту может остаться 1-2 витка. В противном случае муфту заклинит.

Особенности зажима заземления

Одна его часть адаптирована для подключения штыря. Вторая, под посадочное место провода или шины заземления.

Так как шина чаще всего идет стальной, посреди пластины есть разделительная перегородка. Она необходима для предотвращения очага биметаллической коррозии при контакте разнородных металлов.

Как сделать модульно штыревое заземление

Каким образом производится весь монтаж? Во-первых, необходимо выкопать небольшой приямок глубиной 0,5м.

Далее накручиваете стартовый наконечник на первый стержень.

После чего, руками пробуем его забить в землю. Для облегчения вхождения в грунт подливайте водички.

При достаточно мягком грунте, поступательными движениями и ударами небольшого молотка, иногда получается целиком загнать первый штырь.

Почему это лучше попробовать сначала сделать вручную? При забивании первого или второго электрода, в этих верхних слоях зачастую попадаются камни. В случае ручной работы, электрод после этого легко вытаскивается наружу и переставляется на новое место.

А вот если вы с самого начала работали перфоратором, то плотность вхождения его в грунт будет таковой, что без раскопки еще на 1м его и вытащить то не получится.

После погружения первого заземлителя накручиваете муфту и вставляете второй прут.

Не забывайте про смазку. Она улучшает токопроводящие свойства и защищает резьбу от коррозии.

Также следите за тем, чтобы приямок постоянно был в воде. Это существенно улучшает вхождение электродов в грунт.

При этом обратите внимание на важный момент! Некоторые недобросовестные электрики таким дешевых способом пытаются обмануть заказчиков.

Забивают два, три электрода, обильно смочив приямок соленой водичкой, присыпают место свежей землицей и тут же делают замер. Показатели с таким грунтом первоначально могут быть в идеале.

А вот через несколько дней после просыхания почвы, все резко меняется. Только вы об этом даже не узнаете.

Без специальных измерительных приборов невозможно понять, насколько надежно и качественно сделан контур заземления. Можете только перекреститься и уверовать.

Второй и последующие электроды загоняете в землю ударным перфоратором большой мощности, или отбойным молотком.

Производители заземлений рекомендуют для этого дела инструменты с ударом от 20 Джоулей и выше.

То есть, лучше, чтобы это был не дорогой перфоратор Хилти, а дешевый ноу нэйм китайский отбойник.

Кстати, есть комплекты заземлений, которые забиваются без отбойного молотка, а обычной кувалдой весом более 10кг.

Для этого понадобится специальный нагель, по которому и будут наноситься удары.

Здесь самое главное не сила удара и размер замаха, иначе быстро разобьете посадочное отверстие, а равномерность и поступательность движений.

При работе перфом следите за кривизной направляющей. Из-за сильного изгиба и вибраций, ударная головка нередко ломается!

После углубления очередного штыря делается замер. Там, где преобладает чернозем и суглинок с глиной, показатели всего с одного заземлителя уже могут достигать минимально требуемых 30 Ом. При погружении второго на глубину 3м, вполне реально приблизиться до 10 Ом.

А вот там, где песок, электроды один за одним будут просто улетать вниз, при этом не давая желаемого результата.

Здесь действует правило — чем тяжелее идет штырь, тем лучше будет сопротивление.

Но это конечно не относится к скальному грунту.

Если загнали почти все штыри из комплекта, а последний зашел наполовину и встал как мертвый, срезайте его болгаркой возле земли, оставив место под сжим.

При плохих результатах сопротивления, придётся отступить расстояние равное глубине уже забитых заземлителей и делать на новом месте второе. После чего соединять два контура горизонтальной шиной.

Замеры сопротивления контура заземления

Что следует знать касательно замеров? Имейте в виду, если вы при монтаже постоянно подливали водичку в приямок, все замеры следует повторить на следующий день, когда грунт просохнет.

Иначе высока вероятность погрешности.

Если вам не удалось добиться нормы, а все штыри израсходованы, попробуйте залить в лунку электропроводящий состав для заземляющих устройств. Специальный порошок растворяете с водой и заливаете по стенкам электродов в скважину.

Сверху засыпаете все грунтом и трамбуете почву. Через сутки состав плотно забьет все щели и увеличит плотность прилегания грунта к заземлителю.

В отдельных случаях удается уменьшить сопротивление почти в два раза от изначального!

Замеры с выдачей протокола делаются в обязательном порядке! При подключении дома к электросетям, у энергетиков сетевой компании начинается масса вопросов.

При каких-то нюансах могут вообще отказать. А если у вас будет чертеж схемы заземления и протокол измерения, многие вопросы отпадут сами собой.

Поэтому, когда говорят, что контур заземления можно выполнить полностью самостоятельно своими руками, немного лукавят. Стороннюю организацию или эл.лабораторию с измерительными приборами все таки придется вызывать.

Раньше основным прибором для замера сопротивления контура заземления был М416 и два штыря к нему.

Сегодня все большую популярность получают цифровые аналоги. Например, такие как ИС-10 или измеритель 2120ER.

Обычным мультиметром это не делается!

При проверке модульно-штыревого заземления один колышек забивается на расстоянии четырехкратном от глубины заземлителя, другой на двухкратном. На обычном контуре (треугольник, квадрат, линия), технология немного другая.

Имейте в виду, все замеры делаются летом, в период максимального просыхания грунта.

А теперь об ошибке, о которой многие даже не догадываются.

Через чур хорошее сопротивление, это такой же «косяк» монтажа, как и завышенное!

Оно должно быть на один порядок выше, чем сопротивление заземления на ТП.

Не нужно делать его с «запасом» и радоваться при этом. В противном случае при подключении по системе TN-C-S, вся «дрянь», включая токи КЗ на землю, будет стекать в первую очередь не через трансформаторную подстанцию, а через заземление вашего дома!

Ток ведь не дурак, он будет стремиться туда, где сопротивление меньше. Именно поэтому многие, после того как сделают идеальный заземляющий контур, подключают свой частный дом по системе ТТ.

Вы то откуда знаете, все ли в порядке на трансформаторе у энергопередающей компании? И когда они там в последний раз делали проверку своего контура?

Монтаж ревизионного колодца и вывод заземления наружу

При достижении нормируемого сопротивления, на последнем отрезке устанавливается сжим для подключения проводника заземления или шины.

Данное место защищается ревизионным колодцем. Это может быть как заводская конструкция, так и самодельная из канализационной трубы.

Выбирайте те экземпляры, которые рассчитаны для применения в земле (оранжевого цвета).

Такая сборка — обязательное условие монтажа. Все контакты контура заземления должны быть открытыми и доступны для ревизии или замены.

Нельзя это место просто засыпать землей. Иначе когда у вас отвалится провод заземления, вы узнаете об этом только после серьезной аварии и вынужденной замены сгоревшей техники.

Зато иногда его оставляют прямо на поверхности без всякой защиты. Очень часто так делают в подвалах. Заземление при этом выводят цельной шиной на стену дома.

Но мы рассмотрим вариант с колодцем. На муфту одеваются две крышки. В одной из них по центру просверливается отверстие.

После чего туда монтируется гермоввод или сальник PG.

Такие ставятся на металлических распред шкафах. Рядышком или сбоку, сверлится еще одно отверстие для вывода проводника в гофре.

Центральный сальник необходим для плотного насаживания заглушки на цилиндрический штырь заземлителя.

Если не нашли подобных сальников, просто заделайте все отверстия после монтажа силиконовым герметиком. Далее подготавливаете медный заземляющий проводник.

Это провод ПуГВ и ПВ-3 сечением не менее 10мм2. Не желательно его подключать так, чтобы зачищенные жилы торчали наружу.

Лучше сделать это через прессовку наконечником, с последующей термоусадкой.

Поверх всех контактов на сжиме наматываете гидроизоляционную ленту.

Простая изолента здесь не годится!

После всех процедур защитная муфта закрывается сверху крышкой.

Не используйте в качестве такой защиты ревизионного колодца пластиковую бутылку.

Она никогда не создаст герметичности. Более того, наоборот будет задерживать воду в этом месте, постепенно разрушая контакты.

Как сделать подключение провода заземления и саму главную заземляющую шину в щитовой дома, читайте в отдельной статье.

Отличная альтернатива треугольника – штыревое заземление. Как это сделать поэтапно + проверка. Советы электрика.

Доброго времени суток, дорогие подписчики и читатели моего канала!

Введение.

Меня зовут Дмитрий, и я занимаюсь электромонтажом почти 6 лет. При монтаже в частных домах, делаю заземление. На этот раз, хотел бы протестировать штыревое заземление и показать его эффективность. В статье расскажу, что такое заземление и для чего оно нужно. Расскажу процесс монтажа такого заземления и покажу проверку данного заземления.

Что такое заземление.

Заземление — это совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины), которые, при возникновении на корпусе электроприбора опасного потенциала, защитит человека или животное, благодаря «стеканию» опасного потенциала в землю.

Заземление — совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины). Грубая схема автора статьи.

Важно понимать, что лишь одно заземление — это хорошо и повышает электробезопасность, но при объединении с УДТ (устройством дифференциального тока): УЗО или АВДТ — эта система в разы повысит вашу безопасность. Так как, при появлении опасного потенциала, УДТ мгновенно отключит напряжение. Использовать заземление без УДТ можно, а вот наоборот нельзя. Можно только если УДТ электромеханическое, но это только моё мнение. Статью об этом я писал (ссылка ниже).

Заземляющий провод имеет зелёно-жёлтый цвет, а сечение его должно быть не меньше того, что идёт на вводе. Если на вводе у вас 6 мм² провод на фазе и нуле, то и для заземления следует брать 6, а лучше 10 мм². Заземляющая шина (PEN) в щите — это та шина, куда подключаются все заземляющие провода.

Заземляющая шина (PEN) в щите с заземляющий проводом зелёно-жёлтого цвета. Сечение на вводе 10 мм², а отходящие, соответственно 1,5; 2,5 и 6 мм². Также УДТ, в виде АВДТ присутствуют. Фотография автора статьи.

Комплект модульно-штыревого заземления.

Это тот самый заземлитель, в данном случае, о котором я писал выше. Обычно, для заземлителя используют схему из трёх стальных уголков длиной от 1,2 до 3-х метров (в зависимости от грунта) на расстоянии друг от друга в 3 метра, которые соединены стальной полосой с помощью сварки. А от этого всего уже отходит заземляющий проводник или провод.

Знаменитый треугольник из трёх стальных уголков. Схема автора статьи.

Но сейчас мы о другом, более новом, заземлителе. Это комплект модульно-штыревого заземления (писать какой производитель не буду, а-то снова подумают, что реклама). Состоит из 8 частей (картинки ниже). Составляющие в описании картинок по номерам.

Комплект модульно-штыревого заземления. 1. Латунные соединительные муфты; 2. Латунный диагональный зажим; 3. Стальная удароприёмная головка; 4. Стальной наконечник; 5. Токопроводящая паста; 6. Лента для герметизации; 7. Насадка для перфоратора (в данном случае SDS max). Комплект модульно-штыревого заземления. 1. Латунные соединительные муфты; 2. Латунный диагональный зажим; 3. Стальная удароприёмная головка; 4. Стальной наконечник; 5. Токопроводящая паста; 6. Лента для герметизации; 7. Насадка для перфоратора (в данном случае SDS max).

Процесс монтажа комплекта модульно-штыревого заземления.

1. Прокопка траншеи для заземляющего провода до места монтажа заземлителя.

2. Навернуть стальной наконечник (4), предварительно смазав его токопроводящей пастой (5) на первый стержень. Сделать это нужно максимально плотно.

3. На другой конец стержня навернуть муфту (1), предварительно смазав её токопроводящей пастой (5). С другой стороны муфты нужно ввернуть стальную удороприёмную головку (3) и вбить стержень почти на всю длину (оставить см 10-20 для протягивания муфты и накручивания следующего стержня).

4. Выкрутить стальную удароприёмную головку (3).

5. Второй стержень, предварительно смазав конец токопроводящей пастой (5), нужно ввернуть в муфту (1), соединив первый стержень со вторым.

6. Повторить процедуру до момента, когда стержней не останется.

7. Последний стержень нужно вбить ниже уровня грунта, а вокруг него нужно сделать небольшое углубление в 20-30 см глубиной. Это место, обычно закрывается небольшим куском канализационной трубы, чтобы можно было это место в будущем обслужить.

Схема, как и где высверлить отверстия для проводника и для штыря. Схема автора статьи.

7.1 Высверлить на заглушке одной части трубы отверстие, чтобы вдеть его на штырь. Установить эту трубу на штырь и загерметизировать снизу.

7.2 Сбоку завести заземляющий проводник, который пойдёт в щит. Произвести его герметизацию.

7.3 Соединить заземляющий проводник и заземлитель, с помощью латунного диагонального зажима (2), и надёжно заизолировать соединение лентой для герметизации (7).

Проверка.

Готово, теперь у вас есть заземление. Осталось лишь проверить его эффективность. Для этого можно, конечно, взять любой нагревательный прибор мощностью от 2 кВт и подключить один провод на фазу, а второй на новое заземление, если он работает нормально, то всё хорошо, но эта не очень хорошая проверка. Поэтому произведём проверку с помощью MPI-520 (измерителя параметров электробезопасности электроустановок).

MPI-520 (измеритель параметров электробезопасности электроустановок). Значение показывает 26.8 Ом. То есть входит в допуск повторного заземления, при 400 В, а именно должно быть меньше 30 Ом. Это при использовании 2-х штырей по 1,5 метра.

Вывод.

На данный момент, является самым простым способом, на мой взгляд, для заземления. Не требует наличия сварочного аппарата и особых навыков. При своей стоимости в 4 тысячи рублей (если брать 2 стержня) полностью оправдывает себя, в плотном грунте. Если же грунт рыхлый, то лучше использовать большее количество стержней. Эффективность добивается именно глубиной, а не количеством. Если понравилась статья, то ставьте отметку «нравится» и подписывайтесь на канал. Можете также сохранить запись, чтобы не потерять. Если есть вопросы или дополнения, то в комментарии.

Источник