Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция
Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:
- сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
- угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
- гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
- штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
- кувалда для вбивания электродов в землю;
- перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.
Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:
- Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
- Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
- Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
- Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².
После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.
Выбор места для монтажа контура заземления
В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.
Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.
Выполнение земляных работ
После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.
Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.
Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.
Забивание заземлителей
После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².
Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м
Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу
Сварные работы
После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.
Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.
Обратная засыпка
После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.
После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.
Проверка контура заземления
После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.
Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.
Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.
Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).
В чем разница зануления и заземления
Многие ошибочно путают эти два термина, хотя между ними есть очень большая разница. Зануление предназначено для использования на промышленных предприятиях, но большинство застройщиков пренебрегает этим правилом, устанавливая контуры зануления в жилых домах. Это не совсем безопасно и делается или из-за недостатка знаний, или при желании сэкономить.
Если в однофазной системе электропроводки устанавливается трехпроводной кабель (ноль, земля, фаза), а в трехфазной – пятипроводной (три фазы вместо одной), то это совершенно точно заземление без зануления.
Важно помнить, что зануление рассчитано только на вероятность короткого замыкания и не выполняет функции заземления. Такая функция очень полезна при использовании промышленного оборудования, но совершенно бесполезна в бытовых условиях, даже наоборот
К примеру, если к электроприбору подведен нулевой провод, то в случае его обгорания или если вы случайно перепутаете ноль с фазой, то оборудование запросто может перегореть.
Если все-таки вы решились монтировать вместе с комплектом заземления для частного дома и зануление, то крайне рекомендуется дополнительно установить защитное оборудование. Например, большой популярностью пользуется ограничитель напряжения и устройство защитного отключения аппаратуры.
Отличия зануления от заземления
Способы заземления и зануления обладают разным защитным действием. Зануление обеспечивает мгновенное срабатывание автоматических выключателей при замыкании фазы на корпус. При этом происходит обесточивание подключенных потребителей электроэнергии, например, станков, трансформаторов.
Но это не спасает человека от воздействия тока утечки, а также при обрыве нулевого проводника на корпусах электрооборудования появится напряжение. В связи, с чем зануление в чистом виде не используется.
При этом в электрооборудовании с четырехпроводной сетью с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом напряжением до 1000В зануление является основным средством защиты.
Реализация схем зануления и заземления имеет ряд отличий. Одно из основных – для заземления необходимо использовать кабели с отдельной жилой. Сечение PE-проводников может быть меньше сечения фазовых, а их изоляция всегда имеет желто-зеленый цвет.
Одно из основных преимуществ при реализации зануления – применение более дешевого кабеля. Преимущества заземления — оно работает всегда, не требует частого контроля качества соединения, достаточно раза в год.
Соединение нуля с «землёй» (зануление) в частном доме или квартире не только не обязательно, но и может быть небезопасным. Если нулевой провод отгорит или оборвется в этажном щите, то на бытовые устройства, работающие от 220 В, поступит напряжение гораздо большой величины, что приведет к выходу их из строя, к тому же на их корпусах появится опасное напряжение.
Под «землёй» здесь имеется в виду проводник, подключенный к корпусам электроприборов и заземляющим контактам розеток.
Для обеспечения наибольшей безопасности, можно рекомендовать устройство зануления и заземления одновременно. Для этого реализуется система TN-C-S — заземление и разделение нуля на вводе в дом, во вводном общедомовом электрощите ВРУ.
Подключение наружной части ЗУ к щитку
Для определения точного порядка подключения заземления к щитку требуется знание способа применения нейтрали. Она бывает изолированной и заземленной. Изолированная жила используется в сетях с повышенными значениями напряжения 3-35 кВ. При электроснабжении 380 В и 220 В эффективно работают оба варианта. Однако новые правила ПУЭ требуют заземлять нейтраль. Контуры должны возводиться под напряжение до 1000 В.
Популярны системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S. Двухфазная TN-C устарела, но по-прежнему применяется в строениях, имеющих длительный срок эксплуатации. Их замена связана с трудностями технического и финансового характера. В этой схеме в качестве защитного заземляющего провода используется нулевая жила. С практической точки зрения, для жильцов квартир и домов кабельная и проводниковая продукция с 4 жилами выгодна: ее стоимость ниже, монтажные работы проще.
Интерес представляет вопрос, как подключить заземление в многоэтажном доме. Проводники подключаются к общей шине ЗУ. Затем шина выводится на корпус электрического щитка на этаже. Аналогичен процесс перевода TN-C на TN-C-S в домашнем щитке. Суть заключается в подключении нулевых защитных проводников на единую шину ЗУ с последующим креплением перемычкой с нулевой шиной.
Принцип работы TN-S основан на том, что нулевые рабочая и защитная линии подводятся к потребителю отдельными жилами от трансформаторной подстанции. В РФ и странах СНГ распространен промежуточный вариант TN-C-S, при котором разделение проводников производится непосредственно при вводе в дом. В обоих вариантах функции безопасности выполняет устройство защитного отключения (УЗО).Читать еще: Подключение электродвигателя через конденсатор
Однако для полноценного предупреждения и локализации последствий электрических ударов комплект защитных средств должен включать также автоматические выключатели в щитках, шину заземления РЕ для подсоединения нулевых проводников и контура заземления.
Последний обеспечивает условия для бесперебойной работы электрической техники. Кроме того, он снижает уровень излучения электрических агрегатов, кабелей и проводов, локализует шумовые явления в электросети.
Заземление в щитке проводится в следующем порядке (система TN-C-S). Два питающих провода, состоящих из фазного и совмещенного рабочего нулевого и защитного (REN), разделяются на три отдельные жилы. Для подключения фазной и рабочей жил используют изолированную от щита шину заземления. Каждая шина (N и Re) должна иметь собственную маркировку и цвет: ноль – синего, земля – желтого цвета. Жила N закрепляется на электрическом щитке с использованием изоляторов. Заземляющий контакт RE устанавливается на корпус. Между собой соединяются перемычкой из токопроводящего материала.
Многие пользователи отдают предпочтение варианту, когда кабели REN сохраняют свою целостность и подключаются к шине N, играя роль нулевых защитных проводников. Достоинство этой схемы заключается в том, что на свободную шину RE замыкаются провода заземления бытовых потребителей электрической энергии. При перегорании линии REN, все токоприемники будут продолжать сохранять заземляющие контакты.
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
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.
Термины, используемые в схемах по выполнению правильно заземления
Схемы ТN являются соединение заземленных частей потребителей с нейтралью источника питания с помощью нулевых проводников.
Чтобы грамотно проводить работы по выполнению заземления, необходимо знать некоторые термины: заземление, заземляющее устройство, заземлитель, сопротивление заземления, контур заземления, электрод заземлителя, удельное сопротивление грунта.
Заземление представляет собой целенаправленное электрическое соединение определенной точки сети, оборудования или электроустановки с заземляющим устройством. В процессе выполнения заземления используют грунт, которому свойственно «впитывать» электрический ток в себя. В электросхеме его считают некоторой точкой, относительно которой сигнал воспринимается.
Совокупность заземлителя или заземлителей и заземляющих проводников называют заземляющим устройством.
Заземлитель — проводящая часть или сочетание нескольких проводящих частей, связанных между собой и находящихся с грунтом в электрическом контакте. Проводящая часть представляет собой металлический элемент любого профиля, способный проводить электрический ток. Конструкция проводящей части может быть самая разнообразная (штырь, труба, пластина, сетка, ведро, полоса). Она находиться в грунте, туда же по установке стекает электрический ток. Конфигурация заземлителя (расположение электродов, количество, длина) зависит от предъявляемых к нему требований, а также способности грунта «поглощать» в себя идущий от электрических установок ток через эти электроды.
Отношение напряжения на заземляющем устройстве к стекающему в землю току называют сопротивлением заземления. Это показатель является основным для заземляющего устройства, который определяет его качество в целом и способность осуществлять свои функции. Сопротивление заземления зависит от двух величин:
- площадь электрического контакта заземляющих электродов;
- удельное электрическое сопротивление земли, в которую смонтирован данный заземлитель.
Запрещается соединение заземляющей жилы и нулевой шины между собой.
Заземляющим электродом называют проводящую часть, которая контактирует с локальной землей. Контур заземления и есть сам заземлитель, состоящий из нескольких электродов, соединенных вместе и смонтированных по периметру вокруг объекта.
Параметр, определяющий уровень «электропроводности» земли как проводника называют удельным электрическим сопротивлением грунта. Другими словами, он показывает, насколько хорошо в конкретном грунте будет растекаться электрический ток, идущий от заземляющего устройства. Эта величина зависит от состава грунта, плотности, температуры и влажности, концентрации в нем химических растворимых веществ (кислотных, щелочных остатков, солей).
