Заземление участка своими руками

Заземление в частном доме своими руками

Собственный контур заземления — отличительный признак действительно продуманной и качественной системы электроснабжения. Его устройство весьма примитивно, практическая же польза — неоценима. Монтаж своими руками не займёт много времени, а правильное исполнение контура гарантирует его многолетнюю исправную работу.

Выбор места для размещения контура

Чтобы определить место, подходящее для забивки электродов заземления, нужно пройти процедуру, именуемую согласованием трасс инженерных коммуникаций. Поскольку длина электродов, как правило, больше глубины залегания линий электропередач, связи и трубопроводов, риск их повреждения абсолютно реален при работе в черте города. Поэтому сначала ознакомьтесь с планами прокладки трасс коммуникаций, запрос можно оставить в местной городской администрации.

Это может быть связано с небольшими денежными издержками, однако получать ордер на земляные работы почти никогда не требуется. С согласованием связан один интересный момент: вы снимаете с себя ответственность за повреждение линии, если её нет в реестре подземных коммуникаций. При этом даже если в идеально подходящем месте уже проложены подземные трассы, вы сможете легко их обойти, пользуясь указанными значениями защитных зон и точками привязки.

Располагая контур, обратите внимание на параметры грунта. Обладателям отчёта по геоморфологии местности рекомендуется располагать основные заземлители в как можно более низкой точке верхнего водоупора, насыщенной влагой. Также предпочтительны места затенённые, вблизи сливных ям или дренажных колодцев, в мелиорационных канавах. Вода с растворёнными ионами солей (в умеренном количестве) придаёт хорошую проводимость грунтам даже тех категорий, в которых она начисто отсутствует при иссушенном их состоянии.

Ещё один критерий оценки местности — отношение уровня грунтовых вод к глубине погружения основных заземлителей. Если есть возможность устроить контур на дне подвала или смотровой ямы — лучше ей воспользоваться. Исключение составляют участки, насыщенные агрессивными жидкостями: септики, сливные и компостные ямы. Также следует избегать близости с деревьями, активно поглощающими воду, например, берёзой или ивой.

Удельное сопротивление грунта и расчёт электродов

Передача электрического потенциала литосфере происходит со всей поверхности металлических электродов через металлизированные частицы почвы и содержащуюся в грунте влагу. Учитываться должно всё: от шероховатости поверхности металла до пористости грунта и плотности посадки в нём стальных заземлителей.

Геоморфологический профиль и таблица удельных сопротивлений грунтов — вот что берётся за основу расчёта сопротивления распространению тока через основные заземлители. Рекомендуется пользоваться пособием «Нормы устройства сетей заземления» за авторством Р.Н. Карякина, где есть исчерпывающая информация для вычисления нужных параметров, а также описана техника использования естественных заземлителей (обсадок скважин, свай или трубопроводов).

В реальности подробный расчёт выполняется редко, обычно исходные данные принимаются худшими из возможных для конкретных условий размещения. Требуемые характеристики достигаются увеличением либо длины электродов (что более предпочтительно), либо их числа. Запасом прочности обеспечивается длительный срок эксплуатации контура: покрываясь ржавчиной, электроды сильно теряют в проводимости, поэтому к ним периодически добивают новые.

Расчёт начинают с допустимого сечения элементов системы заземления, их проводимость должна соответствовать мощности электрического подключения заземляемой системы. В большинстве случаев используется профили из углеродистой стали, их сечение не должно быть меньше 80 мм 2 . Для нержавеющей стали этот показатель составляет 60–70 мм 2 . Сечение принято заведомо завышать для компенсации коррозионного воздействия почвы.

Второй вопрос — общая площадь поверхности. В качестве основных заземлителей следует использовать угловую сталь, тавр или двутавр — изделия с сечением незамкнутой формы, контактирующие с грунтом всеми сторонами. Сопротивление одиночного заземлителя или его участка определяется как удельное сопротивление грунта, его окружающего, делённое на π — кратное значение основного линейного размера (для вертикально стержня это его длина).

Результат нужно умножить на безразмерный коэффициент формы (для вертикального стержня это половина натурального логарифма от четырёхкратной длины, поделённая на периметр сечения). Для примера, вертикальный электрод длиной 2,5 метра из угловой стали 50х50 мм коэффициент составит почти 1,25, сопротивление растеканию (при залегании заземлителей целиком в суглинке) составит 8,3 Ом.

Общее сопротивление вертикальных заземлителей описывается как сумма их обратных значений:

• 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + . + 1 / Rn

Таким образом, для достижения нормативного значения в 4–6 Ом потребуется не менее двух электродов по 2,5 метра, по аналогии можно рассчитать варианты с другим подходящим числом или длиной заземлителей.

Как быстро забить основные заземлители

Когда требуемые расчёты выполнены, наступает очередь монтажа. Тривиальная, на первый взгляд, задача забить электроды в землю может обернуться испорченным металлопрокатом просто из-за незнания механики процесса.

Грунт на глубине более метра достаточно плотный и находится под давлением. Почва плотно обжимает стальной стержень, при этом силы трения препятствуют погружению и растут вместе с площадью соприкосновения при каждом ударе. Мороки добавляют встречающиеся на пути обломки твёрдой породы, иногда электрод разумнее выдернуть и вбить в новом месте.

Заземлители нужно правильно заточить перед забивкой. Общий угол скоса острия должен быть порядка 30–35º. От края острия нужно отступить около 40 мм и свести спуск под более тупым углом, около 45–50º. Тавр, двутавр и швеллер могут иметь несколько спусков, прутья до 24 мм рекомендуется острить ковкой с медленным отпуском.

Перед забивкой электродов их нужно удалить друг от друга не менее чем на 230 см, более двух (N) вертикальных заземлителей располагают на вершинах равностороннего N-угольника. Под каждый электрод нужно выкопать или пробурить лунку глубиной 35–50 см чтобы основное тело проводника находилось как можно глубже. Бурить лунки в полную глубину не рекомендуется. Откопанные приямки соединяются между собой траншеями, по которым будет скрыто проложена обвязка электродов.

Забивать стальные стержни лучше всего вручную, кувалдой около 7–10 кг. Да, вибрационное погружение работает лучше, но соответствующее оборудование не так просто достать и допускается его использовать не везде. Основная проблема при забивании — деформация хвостовика от частых ударов, поэтому бить нужно через бабку специальной формы, надевающуюся сверху на электрод и не позволяющую ему согнуться или расплескаться сверх меры. Также можно периодически обрезать УШМ край электрода по мере сплющивания или подливать в приямок воду небольшими порциями.

Обвязка контура, вывод шины

Вертикальные электроды должны полностью находиться под слоем почвы не менее 20–30 см, на этом же уровне располагаются все горизонтальные заземлители. Для связки используется стальная полоса 4х40 мм или выше, поставленная на ребро. С электродами она соединяется дуговой сваркой, суммарная длина шва должна составлять не менее половины периметра сечения.

От контура остаток полосы прокладывается под грунтом до стены здания с ВРУ. Чтобы не разрушать отмостку фундамента, полосу можно проложить поверх неё, закрепив дюбелями быстрого монтажа, либо устроить подкоп и проход через огильзованное отверстие. Шину заземления нужно закрепить к стационарной конструкции как минимум в двух точках, к концу приваривается болт М10 с двумя шайбами и гайкой.

Монтаж контура завершается нанесением защитного покрытия на места сварки, это может быть краска или обычный битум. После заземлители засыпают грунтом, тщательно его трамбуя.

Проверка нормативных параметров, обслуживание контура

Под болт на выводе шины зажимают медный однопроволочный провод (ПВ-1) сечением не ниже 6 мм 2 . Он следует как основной защитный проводник к ВРУ и далее разделяется по всей системе заземления к каждому потребителю электроэнергии, который нуждается в уравнивании потенциалов.

Обычно сопротивление линий системы заземления считается удовлетворяющим нормативному при использовании на ответвлениях медного провода от 2,5 мм 2 , а также стального прутка или полосы сечением от 50 мм 2 . Система заземления обычно не предусматривает разрывов при ветвлении, общее сопротивление между ВРУ и самой удалённой точкой должно находиться в районе 4–6 Ом.

Растекание тока по основным заземлителям проверяется с помощью грунтового мегаомметра: он меряет сопротивление между металлическими частями системы заземления и временными электродами, забитыми в почву на 50 см в 15 и 20 метрах от контура. Результаты измерений служат основанием для подписания технических условий и допуска электросети к эксплуатации.

Замер сопротивления заземления: 1 — измеритель сопротивления заземления; 2 — контур заземления; 3 — временные электроды

Обслуживания, как такового, контур заземления не требует. Достаточно исключить ведение земляных работ в месте его расположения и следить, чтобы грунт не пересыхал. Также следует исключить попадание агрессивных жидкостей на почву. Это замечание связано с тем, что часто перед периодическими (и нормируемые ПУЭ и ПБЭЭ) замерами сопротивления почву поливают, например, раствором поваренной соли. Это временно улучшает проводимость почвы и, как следствие, сопротивление растеканию снижается. Но в таких условиях контур просуществует физически всего 1,5–2 года.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

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:

• чернозем;
• суглинистая и глинистая почва;

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.

• треугольным;
• прямоугольным;
• овальным;
• линейным и дуговым.

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.

схемы заземления

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:

• проводник, который приходит с линии, заводится на расщепительную шину;
• на эту шину подключаем и провод с контуром заземления;
• далее с одного разъема, медным проводом ставится перемычка на земляную шину;
• с последнего незанятого разъема делается перемычка на нулевую жилу или шину нейтрали.

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:

• перфоратор или кувалду;
• электроды и аппарат для сварочных работ;
• лопату и строительную рулетку для замеров участка и материалов;
• топор, который можно использовать для вырубки корней, обнаруженных во время рытья траншеи;
• болгарка для резки металла, который используется при конструировании контура заземления.

Также необходимо выбрать заземлитель. Он разделяется по сроку эксплуатации.

• арматура, трубы или уголки, срок службы которых составляет всего 5-7 лет;
• оцинкованный материал, срок службы, которого от 15 до 20 лет;
• омедненный электрод, который прослужит 30-40 лет;
• нержавеющая сталь, срок службы, которой целый век.

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:

• Не рекомендуется размещать контур, в местах где часто находятся животные и люди. Если пробивается изоляция на кабеле напряжение уходит в землю и если на этом участке будет находиться в этот момент человек или животное, то вероятность получить электрический разряд велика. Рекомендуется установленный проводник оградить для собственной безопасности и безопасности домочадцев.
• Многие мастера настоятельно рекомендуют заземлитель конструировать с северной стороны домостроения. Именно с северной стороны больше влаги на участке.
• Если на участке почва влажная, то есть вероятность, что металлический контур заземления поддастся коррозии, в этом случае изготовлять его лучше из стали большого сечения. При изготовлении рекомендуется изделие покрыть специальным антикоррозийным составом. Если состав не проводит напряжение, эффективность конструкции снизится.
• Не рекомендуется размещать контур в близости, от коммуникаций, особенно если это теплокоммуникации. Ведь в этом месте грунт постоянно сухой и негативно влияет на уровень сопротивления проводника.
• Запрещается устанавливать контур заземления возле газопроводов. Особенно это касается труб, которые проложены в земле.
• Во время конструирования, важно не забыть, что контур должен располагаться ниже уровня промерзания грунта. Идеально если он находится на полметра ниже промерзания.

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.

• водопроводная труба;
• телефонный кабель;
• кабель электропередач.

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.

Источник