В статье рассказывается о том, как самостоятельно сделать заземление в частном коттедже. Мы разберёмся в принципах работы заземления, научимся рассчитывать конфигурацию этого устройства, определимся, какие понадобятся материалы.
Ещё каких-то 20-25 лет назад мы строили частные и общественные здания, даже не думая об эффективной защите человека от поражения электрическим током. С недавних пор стало всё по-другому — наши вводно-распределительные щитки становятся крупнее, в них теперь располагаются десятки автоматов защиты, несколько УЗО, и там практически всегда есть отдельная шина для заземления. Что изменилось? Электричество теперь буквально вокруг нас, в домах появилось огромное количество электроустановочных изделий , масса бытовых приборов и силовых агрегатов, которые являются потенциальными источниками опасности, кроме того, наверное, мы стали больше ценить человеческую жизнь.
Современные строительные нормы (в частности ПУЭ) требуют, чтобы для защиты человека в жилых помещениях применялась хотя бы одна из следующих мер:
- понижение напряжения;
- выравнивание потенциалов;
- использование двойной изоляции проводов;
- применение разделительных трансформаторов;
- установка устройств защитного отключения;
- обустройство зануления, заземления.
Конечно, к вопросу безопасности следует подходить комплексно и воспользоваться всеми возможными способами, но заземление в доме должно быть обязательно.
Заземление электроустановок — это самый надёжный и действенный метод защиты, который вкупе с другими мероприятиями делает бытовое электричество абсолютно безопасным. По сути, заземление представляет собой умышленное соединение корпусов электроустановок (элементов, которые не под напряжением) с грунтом. Для многих домовладельцев организация заземления кажется делом либо слишком дорогим и технологичным, либо слишком простым, что тоже не совсем так.
В частном доме сделать надёжное заземление технически совсем не сложно, так как расстояние до земли совсем небольшое, а свободные площади во дворе можно найти всегда. Куда меньше повезло жителям старых многоквартирных домов, где заземляющие контуры уже не работают, и то некоторые соотечественники умудряются индивидуально заземлиться с верхних этажей, прокладывая проводник от своей квартиры по стенам здания до самой земли. Между тем было бы ошибкой полагать, что любой забитый в почву железный штырь, или любая водопроводная труба станет нормальным работающим контуром заземления. Заземление — это система, состоящая из нескольких важных элементов с конкретными нормируемыми параметрами, которая функционирует по определённым принципам, плотно взаимодействует с другими системами.
Основы работы защитного заземления
В неисправном электрическом приборе (например, при повреждении изоляции питающего провода) на его корпусе может появляться напряжение. Когда человек прикасается к устройству, ток устремляется в землю, проходя через его тело и часто нанося непоправимый вред, далеко не все защитные приспособления могут среагировать или успеть достаточно быстро разорвать цепь. Почему ток идёт в землю? Потому что она легко принимает разряд, так как обладает очень большой электроёмкостью. Если току утечки (сквозной ток проводимости, протекающий между двумя или несколькими электродами) предложить другой, более простой путь, например проводник с меньшим сопротивлением — для заземления оно не должно превышать 4 Ом, то он пойдёт к земле по нему, а не через человека с сопротивлением тела 1 кОм. В цепи возникает утечка тока, и устройство защитного отключения (УЗО) за доли секунды отключает повреждённый участок.
Именно поэтому все современные электрические исполнительные устройства и агрегаты разрабатываются таким образом, чтобы к ним можно было подключить заземляющий проводник, а для разводки применяют трёхжильные провода. Это касается также всей современной бытовой техники, где корпус и один из контактов сетевой вилки соединены — для их питания применяют розетки с РЕ-контактом (усиками). Все светильники, люстры, бра имеют клеммы для присоединения «жёлтого» проводка, заземляются и металлические ящики распределительных щитков и металлоконструкции, на которых расположено силовое оборудование. В обязательном порядке заземляются все потребители сетей с напряжением переменного тока свыше 42 В, для постоянного тока — свыше 110 В. Заметим, что заземление обеспечивает не только электробезопасность людей, но также:
- стабилизирует работу электроустановок;
- защищает приборы от перенапряжений;
- снижает количество сетевых помех и интенсивность электромагнитных излучений высокой частоты.
Заземляющее устройство состоит из следующих элементов:
- заземлителя
- заземляющих проводников
Заземляющим проводником будет любая часть заземляющего устройства, соединяющая электроустановки с заземлителем, это отдельные жилы проводов (общепринято — в жёлтой изоляции), элементы наружных и внутренних контуров, специальная шина, находящаяся в щитке.
Заземлитель — это электрод, часть цепи заземления, непосредственно контактирующая с землёй. Данный элемент обеспечивает стекание токов в грунт и их рассеивание. В зависимости от того, используются для этого заглублённые элементы строительных конструкций или созданный специально проводник, выделяются естественные и искусственные заземлители. Согласно ПУЭ предпочтение всегда необходимо отдавать использованию естественных заземлителей (пункт 1.7.35), в частном доме это может быть:
- металлическая обсадная труба скважины;
- любые стальные трубопроводы, в том числе трубы для прокладки электрических проводов;
- свинцовая броня силового кабеля;
- различные металлические стойки и опоры на улице, например, элементы забора;
- заглублённые железобетонные и металлические элементы здания (колоны, фермы, шахты, фундаменты).
Искусственные электроды можно использовать, если сопротивление естественных заземлителей не соответствует норме, далее мы рассмотрим их подробнее.
Расчёт заземляющего устройства
Основной параметр, который необходимо рассчитать — это проводимость заземлителя. Иными словами, нам нужно подобрать электрод такой конфигурации, чтобы сопротивление заземляющего устройства не превышало нормативное. Положения ПУЭ указывают следующие цифры, которые являются допустимым максимумом:
- 2 Ом — для линейного напряжения однофазного тока 380 вольт;
- 4 Ом — для 220 вольт;
- 8 Ом — для 127 вольт.
При трёхфазном токе максимальными сопротивлениями будут те же 2, 4 и 8 Ом, но только для напряжений 660, 380 и 127 вольт соответственно.
От чего же зависит проводимость заземлителя (читай, сопротивление заземляющего устройства)? Упрощённо — от площади контакта электрода с землёй и удельного сопротивления грунта. Чем крупнее заземлитель, тем меньше сопротивление, тем больше тока принимает грунт. Все формулы расчёта предлагают учитывать площадь поверхности электрода и глубину его погружения. Например, для расчёта единичного заземлителя круглого сечения имеем такую формулу:
где: d — диаметр штыря, L — длина электрода, T — расстояние от поверхности до средины заземлителя, ln — логарифм, π — константа (3,14), ρ — удельное сопротивление грунтов (Ом·м).
Обратите внимание, удельное сопротивление грунта — это основной параметр расчёта. Чем меньше это сопротивление, тем более проводимым будет наше заземление и более эффективной защита. Основные базовые цифры для определённого типа грунта можно найти в общедоступных таблицах и графиках, но многое зависит от его фактического состояния — плотности, водного баланса, температуры, сезонной глубины промерзания, наличия и концентрации в нём «электроактивных» химических веществ — щелочей, кислот, солей. Более того, на разных глубинах ситуация может существенно меняться, другими становятся физические свойства материкового основания, появляются водоносные слои, которые уменьшают сопротивление, увеличивается температура... Как правило, с увеличением глубины грунт становится более приемистым по току.
При температурах ниже нуля сопротивление грунтов резко повышается из-за замерзания воды. Поэтому возникают определённые сложности с заземлением в районах с вечномёрзлыми грунтами. По этой же причине, длина заземлителей должна быть на порядок больше, чем сезонная глубина промерзания в нормальных широтах.
В идеале, сопротивление грунта и заземляющего устройства в целом необходимо исследовать практически, тогда как формулы помогут нам сделать базовые расчёты. Часто анализ происходит непосредственно на стадии монтажа контуров — погружают электроды и в реальном времени делают замеры проводимости заземления: если сопротивление слишком велико, то увеличивают количество заземлителей или степень их заглубления.
Отметим, что заземление должно работать в любое время года, поэтому его рекомендуют проверять в самых неблагоприятных условиях (засуха, морозы). Если такой возможности нет, к результатам применяются специальные коэффициенты, учитывающие сезонные изменения сопротивления грунтов в конкретной местности.
Если для обустройства заземлителя используется несколько электродов, то порядок расчётов будет несколько другим:
- Производится расчёт сопротивления для каждого из них (может применяться формула, указанная выше).
- Показатели суммируются.
- Необходимо учесть «коэффициент использования».
- Формула выглядит следующим образом:
где: N — количество заземлителей, К и — коэффициент использования, R 1 сопротивление каждого электрода в отдельности.
Как видим, проводимость горизонтальных элементов, соединяющих электроды в единый контур, не учитывается.
Некоторую сложность может вызывать коэффициент использования — он отображает явление, при котором рядом расположенные электроды в контуре оказывают влияние друг на друга, так как зоны рассеивания токов в грунте при излишнем приближении начинают пересекаться. Чем ближе расположены отдельные заземлители друг к другу — тем больше общее сопротивление заземляющего устройства. Вокруг каждого электрода в грунте образуется рабочая сфера с радиусом равным его длине, значит, идеальное расстояние между заземлителями будет их длина в земле (L), умноженная на 2.
где: R — проектное сопротивление заземляющего устройства, R 1 — сопротивление одного электрода, К и — коэффициент использования.
Что касается схемы расположения заземлителей, то они не обязательно должны образовывать треугольник, хотя это самая распространённая конфигурация контура. Электроды могут располагаться в один ряд с последовательным соединением. Такой вариант удобен, если для обустройства заземления выделена узкая полоска земли.
Монтаж заземления
Принципиально можно выделить два типа заземляющих устройств, которые отличаются друг от друга по технике монтажа и характеристикам материалов. Первый представляет собой штыревую модульную конструкцию (заводского производства) с одним или несколькими электродами, второй — самодельный вариант с несколькими заземлителями из металлопроката. Основные их отличия заключаются лишь в организации заглублённой части — проводниковая, «верхняя», часть у них идентична.
Заводские наборы заземления технологичны и имеют ряд достоинств:
- поставляются комплектно, элементы специально разработаны для обустройства защиты и произведены на промышленном оборудовании;
- почти не требуют выполнения земляных, не нужны сварочные работы;
- позволяют заглубиться на несколько десятков метров и получить очень низкое, стабильное сопротивление всего устройства.
Единственный недостаток подобных систем — это их высокая стоимость.
Материалы и инструмент для устройства заземления
Искусственные заземлители должны быть изготовлены из стального металлопроката. Для этих целей подходит:
- уголок;
- труба круглая или прямоугольная;
- прут.
Чтобы защитить металл от коррозии, применяют оцинкованные электроды. Также допускается применение электропроводного бетона в качестве заземлителя.
В заводских наборах это полутораметровые цельнотянутые омеднённые штыри с резьбами на концах. На первом элементе устанавливается острый конический наконечник, отдельные штыри соединяются посредством латунных резьбовых муфт. Электроды погружаются в землю с помощью ручных ударных инструментов (патрон SDS-Max, мощность удара — около 20 Дж). Для передачи энергии от перфоратора применяется переходник и направляющая головка. Соединения заземляющего проводника с электродом осуществляется через зажим из нержавеющей стали. Для защиты соединений от коррозии и снижения сопротивления на стыках применяется специальная паста.
Внимание! Заземлители нельзя окрашивать, смазывать или консервировать какими-то иными способами, снижающими их проводимость.
Воздействие коррозии (стальная деталь постепенно утончается) должно учитываться при выборе сечения электрода, его подбирают с некоторым запасом, что обеспечивает достаточную долговечность контуру. Минимально допустимые сечения заземлителей, находящихся в грунтах, ограничиваются нормативными документами:
- прут оцинкованный — 6 мм;
- прут из чёрного металла — 10 мм;
- прокат прямоугольного сечения — 48 мм 2 .
Внимание! Толщина полок прямоугольной стали или толщина стенок труб должна быть не менее 4 мм.
В качестве проводника, соединяющего в земле несколько электродов, чаще всего используется полоса, но можно применить проволоку, уголок, трубу. Этими материалами можно подвести заземление до самого электрического щита (сечение материалов имеет меньше ограничений: прут — 5 мм, прямоугольная сталь — 24 мм 2 , толщина стенок и полок — 2,5 мм).
Заземляющий проводник внутри здания должен иметь сечение, равное сечению фазной жилы, используемой в разводке по дому.
Тут также есть минимальные требования:
- алюминиевый неизолированный — 6 мм;
- медный неизолированный — 4 мм;
- алюминиевый в изоляции — 2,5 мм;
- медный в изоляции — 1,5 мм.
Для коммутации всех заземляющих проводников необходимо использовать шины заземления из электротехнической бронзы. В системе заземления ТТ эти элементы распределительного щита крепятся непосредственно на стенку металлического ящика.
Заглубление самодельного заземлителя производится с помощью кувалды, заводские комплекты забиваются отбойными молотками. В обоих случаях рекомендуем подготовить подмости или стремянку. Для работы с чёрным прокатом необходимо будет использовать ручную дуговую сварку.
Собираем заземляющее устройство
Рассмотрим порядок действий. В начальных пунктах будем указывать операции, характерные для монтажа обоих типов заземлителей.
Разметка и земляные работы. Заземлители рекомендуется монтировать в землю на дистанции около метра от фундамента. В соответствие с проектом делается разметка контура — как мы уже говорили, это может быть равносторонний треугольник, линия, окружность, несколько рядов… Расстояние между электродами принимается от 1,2 метра, делать его больше удвоенной длины заземлителя — бессмысленно. В качестве базового варианта, подходящего для большинства наших условий, можно принять треугольник со стороной 1,5-3 метра и длиной электродов в 2-3 метра.
Далее необходимо выкопать траншею глубиной около 70-80 см, минимальная глубина, которая допускается — 50 см. Ширина траншеи в точках заглубления должна обеспечивать удобство для сваривания проводников, обычно роют с откосами шириной около 0,5-0,7 метра.
Для забивания модульного одноэлектродного заземления потребуется только один приямок размером 50x50x50 см.
Подготовка электрода. Чтобы облегчить погружение заземлителя в грунт, металлопрокат с помощью болгарки заостряется, например, на уголке под углом срезаются полки, труба отрезается наискось, прут затачивается. Если применяется бывший в употреблении металл, то его, при необходимости, следует полностью очистить от защитных покрытий.
На заводской штырь модульного заземления накручивается остроконечная головка, соединение промазывается пастой.
Ударами кувалды уголки (чаще всего это уголки 50x50x5 мм) забиваются в грунт. Начало работ удобнее всего производить с подмостей. Если металл мягкий, лучше бить по заготовкам через деревянные прокладки. Оголовок заземлителя должен на 150-200 мм возвышаться над дном траншеи, чтобы мы могли соединить электроды в контур.
Заводские штыри заглубляются с помощью отбойного молотка с патроном под хвостовик SDS-Max и мощностью удара 20-25 джоулей. После погружения каждого штыря (1,5 метра), на него накручивается муфта и следующий элемент заземлителя, этот цикл повторяется, пока электрод не достигнет проектной глубины, или не произойдёт отказ (невозможность дальнейшего заглубления). В случае отказа, забиваются дополнительные заземляющие штыри, система становится многоэлектродной.
Заземлители соединяются горизонтальным проводником, как правило, наиболее удобно работать полосой 40x4 мм. Для чёрного металла здесь необходимо применять сварку, так как болтовые соединения быстро окислятся и сопротивление устройства повысится. Прихватка не подойдёт — нужен качественный длинный сварной шов.
От получившегося контура отводим полосу в сторону дома, изгибаем её и фиксируем на цоколе. На конце полосы привариваем болт М8, через который будет присоединён защитный заземляющий проводник, идущий из щита.
На последний модульный штырь устанавливается зажим-хомут и фиксируется проводник. Зажим обматывается специальной гидроизоляционной лентой.
Заводские наборы с одним электродом могут комплектоваться пластиковым ревизионным колодцем.
Проводник заземления ведётся в распределительный щит . Он может крепиться непосредственно к конструкциям здания, исключение составляют участки с повышенной влажностью — там лучше применить изоляторы. Через стены проводник проводится посредством металлических или пластиковых труб-гильз, собственно, правила прокладки применяются те же, что и для «основной» разводки (об этом будет одна из следующих статей).
В распределительном щите проводник после обжатия болтовым соединением подключается к шине заземления, которая установлена на корпусе бокса (система ТТ).
Сопротивление заземляющего устройства проверяется мультиметром, если с учётом сезонных коэффициентов (определяются Госэнергонадзором для разных широт, есть готовые таблицы) оно превышает 4 Ом, то необходимо увеличивать количество электродов.
Во время коммутации вводно-распределительного устройства жилы проводов в жёлтой изоляции (они идут от потребителей тока) также зажимаются в разъёмах шины.
При подключении розеток, приборов, светильников жёлтые заземляющие проводники коммутируем на соответствующих местах (обычно они обозначены специальным знаком — три горизонтальной полосы разного размера), например, в розетках это центральный винт.
Система, в которой контур заземления никак не связан с нулевым рабочим проводником N называется ТТ. Её рекомендуют к применению, когда варианты ТN (есть связь нейтрали и заземляющего проводника) применяться не могут, например, при неудовлетворительном состоянии воздушных линий электроснабжения. Разумеется, по этой расхожей причине она стала очень популярной. Но, необходимо отметить, что система ТТ с независимой глухозаземлённой нейтралью потребителей обязательно должна подстраховываться с помощью УЗО. Про устройства защитного отключения мы поговорим в следующей статье .
Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас "заземление" сделано как надо - то есть в щитке есть место присоединения "заземляющих" проводников, и все вилки и розетки имеют "заземляющие" контакты - я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться.
Правила подключения заземления
В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?
Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии - пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А - получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе - реальный ноль, или около того.
А теперь вопрос - что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали?
Приз - тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы.
Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы "заземления" , соединяя в евророзетке "нулевой рабочий" и "нулевой защитный" проводники, как иногда практикуют некоторые "умельцы". Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания "рабочего нуля" в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В.
Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение. А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.
"Заземление" и "зануление"
Одним из вариантов "заземления" является . Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться "заземлением".
В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает "нулю" отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский "авось", который проблему не решает.
Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.
В идеале должен состоять из 3х - 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м.
Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю.
Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже. А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?
Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.
Что требуется для разводки по дому
Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с "заземляющим" контактом. Короб, плинтус, скоба - дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй - на "заземляющий" контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).
Не надо так же забывать, что "земля" не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.
В настоящее время система TN-S в России в частном секторе практически не встречается. От трансформаторов подстанции не протянут отдельный провод заземления (PE) к потребителю. Значит, остается провести заземление самостоятельно по системе TN-C-S или ТТ. В частном доме это сделать намного легче, нежели в многоквартирном.
Примечание. Система заземления ТТ используется только в том случае, если выполнены все установленные к ней требования и приведена причина отказа от системы TN-C-S.
Отличие частного дома от многоквартирного в том, что в частном доме действительно есть «земля», а в многоэтажке ее просто не достать и подключение заземления ограничивается щитком на этаже.
Вариантов подключения заземления в частном доме 2 : по системе TT и TNC-S. Второй вариант встречается наиболее часто, поскольку требует меньше усилий при установке. Заземление начинается от ГЗШ, установленной в ВУ или в щитке дома.
Наилучшим вариантом все-таки является тот, когда заземление делается на опоре, с которой идет линия к дому.
Если заземление сделано непосредственно в доме, то при отгорании ноля на линии, например, где-нибудь возле подстанции, нолем окажется провод, который ведет от столба к дому, и вообще вся нейтраль в доме.
«Ну и что? Ноль он и есть ноль», - скажете вы. Не следует забывать, что на линии, ведущей от подстанции до вашего частного дома, есть еще подключения к другим домам. Вся нагрузка, которая ложилась на нулевой провод ЛЭП, ляжет в этом случае на ноль, находящийся в вашем доме.
Если же заземление установлено от шины в ВУ, нагрузка ляжет на провод, который ведет от линии к шине, а он, как правило, по сечению соответствует проводу на линии.
Система заземления ТТ используется только в частных домах . Ее установка сопряжена с некоторыми трудностями, в частности урегулированием такой системы в организации электроснабжения. Дело в том, что система ТТ должна пройти апробацию и быть заверена специалистом из технадзора.
Трехфазная схема щитка в частном доме с разделенным проводником нейтрали и заземления
1 - пластиковый или металлический корпус щита; 2 - соединительные элементы нолевых рабочих проводников; 3 - соединительный элемент РЕ-проводника, а также уравнивания потенциалов; 4 - соединительный элемент фазовых проводников групповых сетей; 5 - выключатель дифференциального тока; 6 - автоматические выключатели; 7 - линии групповых цепей; 8 - дифференциальный автоматический выключатель; 9 - счетчик
Чаще всего многие организации предлагают такую систему заземления без вмешательства со стороны владельца дома, конечно, не забыв при этом взять плату за ее монтаж. Если постараться, то можно выполнить эту работу самостоятельно, но после окончания придется ее проверить при помощи все той же организации и заверить документально.
Если вспомнить систему TN-S, то ТТ очень на нее похожа. Отличие в том, что проводник заземления не уходит на подстанцию к заземлителю, а располагается непосредственно на участке рядом с домом. На подстанции система заземления сделана специалистами по всем нормам ПУЭ. На личном участке придется сделать то же самое.
Вариант трехфазной сети с раздельными нейтральным и заземляющим проводниками
1 - пластиковый или металлический корпус щита; 2 - соединительные элементы нолевых рабочих проводников; 3 - соединительный элемент зажимов РЕ-проводника, а также уравнивания потенциалов; 4 - соединительный элемент фазовых проводников групповых цепей; 5 - выключатель дифференциального тока; 6 - автоматические выключатели; 7 - линии групповых цепей; 8 - счетчик
Очевидно сходство с системой TN-S - провод заземления не контактирует с нулевым и фазовым, а существует сам по себе.
Внимание! Использование УЗО при системе заземления ТТ является обязательным.
Схема трехфазного подключения в более простом варианте
1 - вводный автомат; 2 - трехфазный электросчетчик; 3 - дифавтомат; 4 – шина заземления; 5 – нолевая шина; 6 - модульные автоматические выключатели; 7 - однополюсные дифавтоматы
Теперь следует разобраться, куда ведет провод, который уходит в землю от шины заземления, расположенной в домашнем щитке. Заземление - это вовсе не пруток арматуры, воткнутый в землю, с привязанным к нему в виде изящного бантика проводом заземления. Чтобы создать полноценный контур заземления, нужно приложить гораздо больше усилий.
Есть всего 2 варианта, как это сделать. Первый из них трудоемкий, но его можно выполнить самостоятельно. Второй выполнят специалисты, но, конечно, не бесплатно. Выбор за вами.
Рассмотрим такой вариант: заземление состоит из заземляющего провода и заземлителя . Заземляющий провод должен быть с сечением жилы не меньше сечения фазовой жилы кабеля, проложенного в доме, но и не больше. Этот провод подключается к шине заземления в распределительном домашнем щитке. К данной шине сходятся все провода заземления от электроприборов.
Заземлитель - это стальная конструкция, которая выравнивает потенциалы в случае появления в заземляющем контуре напряжения. Именно поэтому она должна иметь достаточно большой контакт с грунтом. Далее производятся очень сложные расчеты: определяется сопротивление грунта, какая конструкция, и на какую глубину должна быть установлена. Совершенно разные случаи, когда грунт - сухой песок и влажный чернозем. При первом варианте понадобится очень массивная конструкция, при втором - небольшой арматурный прут, вбитый неглубоко. Чтобы не возиться с расчетами, преодолевая сложнейшие электротехнические формулы, можно сделать конструкцию, которая удовлетворяет всем требованиям практически при любых условиях.
Монтировать такой заземлитель надо так: взять 3 уголка, каждый длиной не меньше 3 м и размерами полок не менее 50 х 50 мм. В качестве замены уголка подойдет обычная труба диаметром 16 мм и толщиной стенки не меньше 3 мм (чтобы не разбить вершину трубы кувалдой). Еще понадобятся 3 куска уголка по 3 м, с размерами полок 40 х 40 мм. Далее нужно прокопать траншею от дома до места, где будет вкопан заземлитель. Эта траншея должна быть глубиной не менее 0,5 м и примерно такой же ширины - так удобнее. Затем в местах, где будут вбиты штыри, выкапываются ямки одинаковой с траншеей глубины - по 0,5 м. Эти ямки необходимо соединить между собой канавками, по которым пройдет соединяющий штыри уголок.
После этого надо сделать самое трудное - вбить трехметровый уголок в землю так, чтобы над дном ямки его конец возвышался не больше чем на 15–20 см. Чтобы легче это сделать, концы уголка затачиваются в острие. Понадобится широкая устойчивая стремянка или козлы, чтобы забивать с них уголок. После того как он вбит на нужную глубину, все 3 отрезка размерами 40 х 40 мм соединяются между собой уголком при помощи сварки. В итоге получается равносторонний треугольник размером 3 х 3 х 3 м. Вершина одного из уголков заранее просверливается для соединения с заземляющим проводником. Такое соединение выполняется при помощи болтового зажима. Для этого конец оголенной жилы заземляющего проводника надо запрессовать в наконечник с подходящим под болт отверстием. Затем закопайте траншею и ямки и поставьте знак, обозначающий место, где спрятан заземлитель и проводник до дома, чтобы в дальнейшем не нарушить его при каких-либо работах.
Внимание! При выполнении работ нанятым электриком необходимо проследить, чтобы в грунт рядом с заземлителем не добавлялась пищевая соль. Это делается для того, чтобы снизить сопротивление заземлителя, улучшив его контакт с почвой. Якобы заземлитель должен пройти испытание на замер сопротивления. Не следует так делать! Солевой раствор за несколько лет разъест металл заземлителя, который потеряет свои свойства.
Примечание. Необязательно выполнять заземлитель в виде треугольника, можно забить уголок и линией в ряд. Необходимо лишь соблюдать расстояние между уголками - оно должно быть не меньше 3 м.
После того как заземлитель установлен на место, его засыпают грунтом, лучше - песком, чтобы в дальнейшем облегчить доступ к кабелю.
Теперь рассмотрим другой вариант - при этом способе не придется копать землю и вбивать уголок в грунт. Здесь используется модульная штырьевая система . Это недавнее изобретение, и, следует признать, очень удачное. Чтобы создать наибольшую площадь для соприкосновения грунта с заземлителем, стальной штырь, покрытый медью, забивают на глубину 20–40 м. Для условий средней полосы России это означает, что практически в любом случае данный штырь соприкасается с грунтовыми водами, что резко снижает его сопротивление. Для заземлителя это один из важнейших показателей. Удобство такого типа заземления налицо: не надо копать траншеи, достаточно небольшой ямки 50 х 50 х 40 см.
Единственное «но» - вбить такой заземлитель молодецкими ударами кувалды не получится. Для этого используется перфоратор со специальной насадкой. Перфоратор - ударная дрель не подойдет, поскольку нужна работа именно в ударном режиме без вращения головки.
Провод заземления монтируется на стержень при помощи специального зажима, который идет в комплекте с остальным оборудованием. На вопрос о том, на какую глубину придется забивать заземление, можно ответить, только замеряя сопротивление при помощи мультиметра. Это достаточно сложные расчеты, выполнить которые может только квалифицированный специалист.
Самостоятельно производить их не следует, поскольку сопротивление все равно придет замерять техник из организации со своим оборудованием - никто не поверит вам на слово, что глубина заземлителя достаточна. Следует знать лишь цифры, которые являются нормативом. Для трехфазной сети с напряжением 380 В сопротивление заземлителя должно быть не более 2 Ом, для однофазной с напряжением 220 В - не более 4 Ом.
Впрочем, если можно сделать заземление без оглядки на технадзор, то необходимо узнать уровень залегания грунтовых вод. Заземлитель, достающий до этой отметки, наверняка удовлетворит условиям нормативов. При варианте, когда система заземления дома TN-C-S по устройству заземлителя аналогична системе ТТ, к нему не такие строгие требования, поскольку заземленный ноль находится на подстанции и соединен с ГЗШ в ВУ или ВРУ.
Внимание! Если ГЗШ находится на ВУ, то соединять в дальнейшем ноль и заземление нельзя! Такое соединение должно быть единственным на одном участке, по принципу «либо одно, либо другое», ВУ на столбе или ВРУ возле дома или внутри него.
О том, насколько важна для частного дома или коттеджа правильно смонтированная система заземления, сказано уже немало. Поэтому повторять об опасности поражения электрическим током в доме, не подключенном к заземляющему контуру, особой нужды нет. И если вы желаете по максимуму обеспечить безопасность своего жилого пространства, то информация, изложенная в настоящей статье, без сомнения, будет вам полезна.
Виды заземления для частного дома
В зависимости от конструктивных особенностей подходящей к дому линии электропередачи применяются различные системы заземления. Различают следующие их разновидности: TN-S, TN-C, TN-C-S, TT и т. д. Частные дома и коттеджи обычно подключают к системам заземления двух типов: TN-С-S и TT. И если в вашем доме отсутствует , то именно эти системы проще всего реализовать на практике, именно их многие умельцы создают самостоятельно, именно о них и пойдет речь в настоящей статье.
Коротко поясним, что означают буквы в названии систем:
- Первый символ обозначает параметры заземления на источнике питания (T – земля и т.д.).
- Второй символ (N или Т) характеризует параметры заземления открытых частей домашних электроустановок. Буква N, к примеру, обозначает зануление или соединение защитного проводника домашней электроустановки с нейтралью источника питания (трансформаторной подстанции).
- Буквы S и C обозначают подвид системы, в которой заземление производится через источник питания.
Проще говоря, если первыми в обозначении стоят буквы TN, то речь идет о системе с глухим заземлением источника питания, а электрическая система потребителя присоедениена к его нейтрали посредством нулевых и защитных проводников. Как мы уже говорили, системы заземления бывают нескольких разновидностей:
- TN-C – система, имеющая совмещенные нулевой и защитный проводники. Подводящая линия в данном случае состоит из двух- или четырехжильных кабелей (фазный и нулевой проводники – в однофазной системе электроснабжения, три фазных и один нулевой – в трехфазной системе электроснабжения). Систему TN-C трудно назвать полноценной системой заземления, ведь заземляющие проводники электроустановки в ней подключаются к нулевому проводу, идущему от трансформатора. Обычно ее называют занулением, потому как выполнять все функции заземляющего контура она едва ли способна.
- TN-S – система, имеющая разделенные нулевой и защитный проводники. Подводящая линия в данном случае состоит из трех- или пятижильных кабелей (фазный, нулевой и защитный проводники – в однофазной системе электроснабжения, три фазных плюс нулевой и защитный проводники – в трехфазной системе электроснабжения).
- TN-C-S – система, в которой нулевой и защитный проводник совмещает свои функции лишь на определенном участке, который начинается возле источника питания и заканчивается на вводе в дом. Здесь же происходит их разделение на нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) провода (защитный проводник в такой системе подвергается повторному заземлению). По сути, система TN-C-S создается на базе TN-C.
- TT – система, в которой домашняя система электроснабжения имеет обособленное глухое заземление, которое никак не соединяется с заземлением питающей подстанции.
Заземление во всех системах категории TN производится через трансформаторную подстанцию, в то время как система TT предполагает создание заземляющего контура непосредственно возле дома. Можно долго спорить о том, какая из двух систем лучше – TN-C-S или TT, поэтому сразу обозначим подводные камни двух этих систем.
Если вы задумываетесь о создании системы TN-C-S, то в первую очередь следует удостовериться в надежности ЛЭП, подводящей электричество к вашему дому. Ведь состояние загородных линий электропередачи (а они, в большинстве случаев, воздушные) оставляет желать лучшего. Никто не даст гарантии, что в один прекрасный день, в результате аварии на линии (если под своей тяжестью накренится хлипкая опора и т.п.), оголенный нулевой провод не соединится с проводом фазным. В итоге ноль отгорит от трансформатора, а мы получим смертельно опасное напряжение, «гуляющее» по корпусу домашних электроприборов.
AlexeyL Пользователь FORUMHOUSE
Для схемы TN-C-S вы должны быть либо полностью уверены в безопасности и надёжности приходящего к вам по улице проводника PEN, либо должны гарантировать эту безопасность собственным заземлением. При типичном состоянии местных воздушных сетей уверенность может быть только в обратном: в ненадёжности PEN. А строительство заземления, способного выдержать ток нуля множества соседей при обрыве нейтрали и большом перекосе нагрузок по фазам – очень непростое и недешёвое занятие.
Поясним: PEN – это совмещенный рабочий нулевой (N) и защитный нулевой (PE) проводник, соединяющий трансформаторную подстанцию с вводным домашним щитком.
Использование кабеля СИП в составе подводящей линии дает некоторые гарантии безопасности, но при неудовлетворительном состоянии наземных опор все эти гарантии можно поставить под сомнение. Проще говоря, создавать систему заземления типа TN-C-S можно, только имея полную уверенность в надежности подводящей ЛЭП.
Система ТТ в частном доме также имеет свои недостатки. Системы представленного типа требуют обязательного наличия в цепи заземления устройств защитного отключения УЗО или диффавтоматов, которые регулярно следует проверять на предмет работоспособности. Для обеспечения безопасной работы ТТ должна быть оснащена системами уравнивания потенциалов и искусственным заземляющим контуром, создание которых требует времени, усилий и определенных затрат.
На практике создание системы TN-C-S всегда выглядит более предпочтительным, но при сомнительном состоянии токоподводящих линий (подводящая линия образована неизолированными проводниками, наблюдаются ее частые обрывы, воздушные опоры находятся в неудовлетворительном состоянии и т. д.) в качестве более надежной альтернативы рекомендуется создавать систему ТТ.
Коротко о системе TN-S
Если к дому подведена система TN-S, то вводной щиток достаточно оборудовать заземляющей шиной, к которой следует подключить вводной заземляющий проводник PE и защитные проводники, идущие к домашним потребителям. Проводник РЕ можно подключить к повторному заземляющему контуру. К вопросу о том, как это сделать, мы еще вернемся.
AlexPetrow Пользователь FORUMHOUSE
При TN-S к потребителю приходит пятипроводка с отдельными PE и N. В такой системе ничего делить не надо.
Речь идет о разделении входящего нулевого провода, который подводится к потребителю в системах TN-C и разделяется при создании системы TN-C-S. Подобное деление изображено на схеме.
Конструкция системы TN-C-S
Если к вашему дому подходит система TN-C, если вы удостоверились в безупречном состоянии подводящей линии и убедились, что в качестве подводящего проводника используется кабель СИП, можно приступать к созданию системы заземления типа TN-C-S.
Разделение проводника на защитный провод PE (имеющий желто-зеленый цвет) и на нулевой (имеет голубой цвет) производится во вводном щите.
В щите же к системе подключается повторное заземление.
В соответствии с актуализированной редакцией правил ПУЭ разделение проводника PEN должно быть выполнено до вводного коммутационного защитного аппарата и до электросчетчика. Категорически запрещается включать защитные и коммутационные аппараты в цепь проводников PEN и PE. Разрывать можно только цепь проводника N (ПУЭ 1.7.145).
AlexPetrow
Проводники PEN и PE – неразрывны! Все устройства с коммутацией (авт. выключатели, рубильники, пакетники, приборы учёта и т. п.) должны находиться на линии проводника N (его "рвать" можно, а иногда и нужно).
Разделение проводника PEN производится по следующей схеме:
Для разделения следует использовать две шины: главную заземляющую (ГЗШ) и нулевую (N). Главная заземляющая шина подключается к дополнительному заземляющему контуру через корпус щитка, к ней же подключается вводной кабель PEN и подсоединяются заземляющие клеммы розеток, установленных в доме. К шине N подключаются: электросчетчик, защитные автоматы и силовые клеммы домашних точек энергопотребления.
Главная заземляющая шина становится шиной PE после перемычки, соединяющей ГЗШ и N. Именно к РЕ производится подключение дополнительного заземляющего контура и защитных проводников, ведущих на заземляющие клеммы розеток.
AlexPetrow
В действительности, физически и органолептически должно быть две шины – PE (ГЗШ) и N. Разделяется PEN по "правилу русской буквы Н" – так выглядит правильное разделение. Питающий PEN может приходить на любой из концов вертикальной чёрточки (шины), и эта чёрточка после перемычки всегда будет PE. Другая вертикальная чёрточка всегда будет N (на всём своём протяжении). Перемычка – просто перемычка. PE заземляется, и на этой шине будут коммутироваться защитные проводники, а N служит проводником тока нагрузки. После разделения они не должны соединяться.
Более наглядно разделение показано на фото.
В соответствии с правилами ПУЭ главную заземляющую шину рекомендуется изготавливать из меди. Допускается использование стальных шин и категорически запрещается установка шин алюминиевых. Шины ГЗШ и N изготавливаются из одного и того же материала.
stanislav-e88a Пользователь FORUMHOUSE
Ноль (N) c разделяющей шины идет на 2-х полюсный вводной автомат, далее – на счетчик. Со счетчика ноль – к потребителям. Двойные автоматы не нужны (кроме вводного). PEN должен быть разделен до него. С фазой все просто: идет на вводной автомат, далее на счетчик, далее на группы потребителей .
Основные требования к узлу разделения проводника PEN состоят в следующем:
- Нулевая разделяющая шина N в обязательном порядке должна устанавливаться на изолятор, то есть она должна быть изолирована от корпуса щитка, к которому дополнительно подключается шина PE (ведь после разделения эти две шины не должны нигде соприкасаться);
- Все проводники, подходящие к разделяющим шинам, должны крепиться с помощью прочных болтовых соединений, что обеспечивает надежность подключения и возможность отсоединения отдельных проводников;
- Сечение ГЗШ должно быть больше или равно сечению питающего проводника PEN.
В качестве защитных проводников РЕ рекомендуется использовать специализированные провода. Если проводники РЕ и фазные проводники изготовлены из одного и того же материала, то зависимость минимального сечения РЕ от сечения фазного провода будет следующей.
Знак «£» в данном случае обозначает – «≤».
Если защитные и питающие проводники изготовлены из разных материалов, то сечение РЕ должно быть эквивалентно по своей проводимости сечению фазных проводов, рассмотренных в таблице.
Минимальное сечение совмещенного проводника в системе TN-C должно соответствовать следующим значениям: 10 мм² – для медных проводников и 16 мм² – для алюминиевых. Если сечение проводника меньше, то разделять его запрещено! В таком случае следует прибегнуть к созданию системы ТТ.
Повторное заземление и устройства защитного отключения в системах TN-C-S
Если вы желаете максимально защитить себя и свою семью от поражения токами утечки, то систему заземления TN-C-S следует оснастить устройствами защитного отключения (УЗО) или дифференциальными автоматами. В соответствии с рекомендациями актуализированной редакции ПУЭ (изд.7) системы типа TN, оснащенные устройствами защитного отключения (УЗО), должны подключаться к повторному заземлению, которое монтируется на вводе в дом.
SB3 Пользователь FORUMHOUSE
Требуется выполнение повторных заземлений на концах ВЛ и ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры от поражения электрическим током при косвенном прикосновении выполняется защитное автоматическое отключение питания.
Если УЗО в вашей системе не используются, а в пределах 200 м от вашего щитка уже есть повторное заземление, тогда в создании дополнительного заземления на вводе в дом особой необходимости нет.
Crazy Cat Пользователь FORUMHOUSE
Если на расстоянии 200 м от ввода уже есть повторное заземление, или ввод сделан кабелем, проложенным в земле – в повторном заземлении нет необходимости.
Об УЗО: для дополнительной защиты от токов утечки при косвенном прикосновении к открытым поверхностям электроприборов в общую схему электроснабжения рекомендуется внедрять устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциальные автоматы. Подобная защита срабатывает на слабые токи утечки, отключая питание сети (токи утечки, несмотря на свою малую величину, могут быть опасны для человека). Их установка целесообразна по той причине, что обычные защитные автоматы срабатывают только на токи короткого замыкания.
В современных системах принято устанавливать УЗО двух различных номиналов: общее противопожарное УЗО, срабатывающее на ток утечки – 100 мА, а также одно (или несколько) УЗО, подключенных к линии штепсельных розеток и срабатывающих на ток – 30 мА или 10 мА.
УЗО, подключаемые к бытовой технике, напрямую взаимодействующей с водой (стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели и т. д.), должны срабатывать на ток утечки – 10 мА. На линию осветительных систем УЗО не устанавливаются.
В результате мы будем иметь вот такую схему.
Работоспособность устройств защиты или дифференциальных автоматов необходимо регулярно проверять (1 раз в месяц и т.д.). Для этого на корпусе устройств имеются специальные кнопки – «тест».
Повторное заземление подразумевает подключение корпуса вводного щитка к заземляющему контуру.
В соответствии с правилами ПУЭ (пункт 1.7.102) в сетях переменного тока напряжением до 1 кВ в качестве повторного заземляющего контура для систем TN-C-S можно использовать подземные конструкции электрических опор, металлические водопроводные трубы, заземляющие контуры громоотводов и т. д. Эти элементы следует использовать в первую очередь. Если такой возможности нет, то создается контур искусственный.
В сетях постоянного тока заземляющие проводники необходимо подключать к искусственному заземляющему контуру, который не должен соединяться с подземными трубопроводами.
К вопросу о конструкции искусственного заземляющего контура мы еще вернемся.
Сечение проводников, соединяющих щиток и заземляющий контур в сетях с глухозаземленной нейтралью и с напряжением до 1 кВ, должно соответствовать следующим параметрам.
Если используется проводник алюминиевый, его площадь должна быть не менее 16 мм².
Система уравнивания потенциалов
После создания системы заземления, оснащенной устройствами автоматического отключения, в доме появляется защитный проводник, соединяющий все элементы системы электроснабжения. Данный проводник представляет потенциальную угрозу. Ведь при повреждении какого-либо потребителя на корпус всех неповрежденных электроприборов выносится опасный потенциал. Он будет присутствовать там до момента срабатывания УЗО, создавая опасность при прямом прикосновении. В целях снижения указанного напряжения в здании необходимо создать систему уравнивания потенциалов (СУП), способную уравнять потенциал всех его токопроводящих частей (строительных конструкций, инженерных коммуникаций и т. д.).
АСЗюзин1950 Пользователь FORUMHOUSE
Система уравнивания потенциалов не является самостоятельной мерой защиты, но её наличие при использовании автоматического отключения питания является обязательной.
СУП представляет собой своеобразную сетку проводников (РЕ), объединяющих между собой все токопроводящие элементы объекта через ГЗШ, то есть через ее РЕ-часть. Соединение шины РЕ и токопроводящих частей здания производится радиально (к каждой заземляемой конструкции подводится отдельный проводник РЕ). Более подробно вы можете узнать в соответствующем разделе FORUMHOUSE.
Система заземления ТТ в частном доме
Если вы пришли к выводу о нецелесообразности или опасности подключения системы TN-C-S к своему дому, то единственной альтернативой, позволяющей обеспечить собственную безопасность, будет создание системы ТТ. Ее схема имеет следующий вид.
Как видим, ГЗШ и заземляющие проводники нигде не соединяются с вводным PEN-проводником и нулевым проводом – N.
Применение устройств защиты УЗО или дифференциальных автоматов в составе системы ТТ является обязательным условием для ее безопасной работы. Рабочие характеристики защитных устройств в данной системе соответствуют параметрам УЗО для систем TN-C-S.
Также в системах ТТ должна быть создана основная система уравнивания потенциалов (ОСУП). В идеале ОСУП создается в комплекте с системой дополнительной (ДСУП).
Если система ТТ подключается к металлическому щитку, то все проводники в щитке должны иметь двойную изоляцию. В качестве альтернативы металлическим щиткам можно использовать щитки пластиковые.
AlexPetrow
Металлический щиток заземляется. В щитке делаем двойную изоляцию и соблюдаем меры предосторожности от прямого и косвенного прикосновения (нулевая шина будет в изоляционном боксе и т.п.). Если щиток пластмассовый – ещё лучше (есть такие для улицы).
Для более надежной изоляции проводников в местах их прохождения через корпус металлического щитка можно использовать специальные текстолитовые втулки.
ГЗШ с помощью медного провода подключается к проводнику, ведущему к искусственному заземляющему контуру. В щитке к заземляющей шине подводятся проводники РЕ, идущие от домашних потребителей и от систем уравнивания потенциалов.
Подземные элементы, соединяющие заземляющий контур с щитком, целесообразно делать из стали (из полосы). Использование неизолированных алюминиевых проводников в данном случае запрещено.
Расчет и создание заземляющего контура
Как известно, опасный потенциал, возникающий в защитном проводнике РЕ при пробое фазного напряжения на корпус бытового устройства, направляется в область с наименьшим сопротивлением. И для того, чтобы во время прикосновения человека к открытым частям электроустановки напряжение продолжало уходить в землю, защищая людей от поражения электрическим током, заземляющий контур должен обладать низким сопротивлением. Поэтому расчет заземляющего контура сводится к определению величины сопротивления растеканию токов на заземляющем устройстве. Этот показатель зависит от нескольких факторов:
- От площади заземляющих элементов.
- От расстояния между ними.
- От глубины их погружения в землю.
- От проводимости грунтов.
Для систем заземления ТТ, установленных в сетях с напряжением до 1 кВ и оснащенных защитными устройствами УЗО, правила ПУЭ (пункт 1.7.59) устанавливают следующую зависимость: RаIа <50 В. Где:
- Iа – минимальный ток уставки УЗО (в нашем случае он равен 10 или 30 мА);
- Rа – суммарное сопротивление всех элементов системы заземления.
В соответствии с формулой, для УЗО с уставкой 30А этот показатель не должен превышать – 1660 Ом (минимальное требование к системе ТТ). Подобные значения, регламентируемые правилами ПУЭ, могут вводить в заблуждение. Поэтому на практике многие люди стремятся получить сопротивление заземляющего контура, не превышающее 4 Ом (что соответствует требованиям, распространяющимся на заземляющий контур источника питания).
человек Пользователь FORUMHOUSE
Я смог загнать 6 электродов по 1,5 м в одну точку, но мне помогала Макита, взятая для этого дела с работы. Загнал на 0,2 м ниже нулевого уровня. Сопротивление заземления не мерил, но практика применения таких электродов в качестве заземлителей показывает, что электрод длиной 9–10 м дает на наших грунтах менее 4 Ом.
Если вы сомневаетесь в количестве и длине электродов, то для расчета заземляющего контура лучше всего обратиться к специалистам. Также эти параметры можно узнать у соседей, имеющих действующий заземляющий контур, допущенный надзорными органами к эксплуатации после проведения соответствующих замеров сопротивления.
Располагать электроды можно как в ряд, так и по углам геометрических фигур (по углам треугольника и т.п.). В каждом конкретном случае их расположение определяется удобством осуществления монтажных работ и наличием свободного пространства.
Расстояние между электродами определяется коэффициентом использования стержня, который равен – 2,2. То есть, для того чтобы система работала с максимальной эффективностью, расстояние между двумя одинаковыми электродами должно быть не меньше, чем 2,2 длины каждого из них (по всем направлениям). При уменьшении этого расстояния (а на практике чаще всего так и происходит) эффективность системы будет снижаться.
Перед началом монтажных работ снимается верхний слой почвы, а потом, в размеченных точках, забиваются электроды.
Верхние концы электродов обвязываются полосой или стальным прутом и соединяются при помощи сварки.
На завершающем этапе заземляющий контур подключается к электрическому щитку.
Все соединения в конструкции заземляющего контура должны быть выполнены с помощью сварки.
Для тех, кто хочет подробнее узнать , на нашем портале есть тема, посвященная данному вопросу. О том, как произвести и о том, вы можете узнать, опираясь на практический опыт пользователей FORUMHOUSE. В видеосюжете – как правильно
Заземляющий контур, несмотря на простоту своего устройства, многофункционален и выполняет :
- Защиту человека от поражения электрическим током при прикосновении к неисправному электроприбору.
- Снижает уровень магнитных помех высокой частоты, излучаемый бытовыми электроприборами и самой инженерной электрической сетью в доме.
- Обеспечивает безопасную работу электроприборов работающих в условиях повышенной влажности (стиральные и посудомоечные машины, бойлеры и проточные водонагреватели).
- Убирает шумовые помехи в электрической сети.
Устройство заземления в частном доме
Устройство заземляющего контура для частного дома, обусловленное правилами ПУЭ и является несложным в процессе изготовления.
Состоит защитный контур непосредственно из 3-х заземляющих электродов вкопанных в землю и металлической сварной конструкции являющейся отводящей шиной для электричества.
Использование в конструкции нескольких заземляющих электродов обусловлено тем, что площади одного недостаточно для создания необходимой площади для полноценной защиты и несколько электродов связанных между собой на расстоянии компенсируют это.
Важно не разносить электроды на большое расстояние иначе поверхность моделируемой площади нарушится, и эффективность заземляющего контура уменьшится в десятки раз.
В качестве материала для изготовления заземления согласно нормам и правилам ПУЭ допускается стальные металлы с различным покрытием либо луженая и оцинкованная медь .
Фото контура заземления в частном доме.
Контур заземления для частного дома. Схема
Высота каждого заземляющего электрода монтируемого в землю согласно нормам схемы должна быть 2 – 3 метра. Располагаются электроды в земле по принципу равнобедренного треугольника на расстоянии не менее 1.2 метра между собой согласно правилам ПУЭ. В качестве связующего элемента используется металлическая пластина, которая накладывается сварным методом для получения надежного контактного соединения между электродами.
Для подведения заземления от изготовленного контура в дом можно использовать (рекомендовано) ту же металлическую шину либо стальной провод соответствующего сечения.
Монтаж заземления в частном доме своими руками. Видео
Как заземлить частный дом? Сделать заземление в частном доме достаточно несложно произвести своими руками
. Для этого понадобятся металлические уголки размером 50х50 мм и длиной от 2х до 3х метров и металлическая пластина размером 40 х 4 мм.
На выбранном участке для монтажа делаем разметку равнобедренного треугольника со сторонами 3м . По размеченному чертежу роем траншею глубиной 70см и по углам забиваем уголки, которые будут, являются заземляющими электродами.
После соединяем их между собой металлической полосой сваркой и с помощью той же пластины или стального провода подтягиваем шину заземляющего контура к дому. В месте распределения заземляющей цепи по дому делаем болтовое соединение с гибким медным проводом и распределяем его по инженерной электросети. Засыпаем траншеи землей и наше заземление в доме готово.
Процесс установки защитного заземления в частном доме является несложным и не требует специализированных навыков, достаточно лишь придерживаться правил приведенной схемы.
А на этом видео еще один способ, как выполнить заземление для частного дома из комплекта.
Системы заземления для частного дома. Проверка заземления
Система заземления коттеджа, перед введением в эксплуатацию, должна быть проверена на работоспособность. Тестирование системы производится электрическим тестером замеряющим сопротивление или как он называется на простом языке Омметром. Для частного дома с подключением в сети 220 вольт сопротивление не должно превышать 30 Ом.
Идеальным вариантом показателя сопротивления является нулевая величина, что говорит о полном поглощении электричества землей. Так как идеального показателя добиться практически невозможно, поэтому существую нормативы для создания электроники бытовых приборов. Удельное сопротивление рассчитывается исходя из конструктивных особенностей заземляющего контура, и имеет стандартные величины 0.5 , 1, 2, 4, 8, 10, 15, 30, 60 Ом.
Не имея под рукой необходимого оборудования можно проверить работоспособность заземления с помощью обыкновенной лампочки, соединив один контакт с фазой в сети, а второй с заземлением. Чем ярче загорится лампочка, тем меньше сопротивление в заземляющем контуре.
Ориентировочная стоимость заземления в частном доме
Сметная стоимость для изготовления заземления в доме рассчитывается исходя из стоимости и количества материала израсходованного для монтажа, а так же стоимости работ по сборке и пусконаладочным работам.
Для расчета возьмем стандартный контур :
- Стоимость 9 метров уголка 50 х 50 (3 заземляющих электрода по 3 метра);
- Стоимость 9 метров металлической пластины (3 стороны равнобедренного треугольника по 3 метра);
- Стоимость стального провода для подведения шины заземления к месту распределения;
- Стоимость проводимых земельных работ для изготовления контура;
- Сварочные работы по сборке контура;
- Пусконаладочные работы электротехнической лабораторией.
При изготовлении контура своими руками в расчет берется только стоимость материалов необходимых для изготовления заземления .