Розташування контуру заземлення у приватному будинку. Заземлення в приватному будинку - принцип дії, вимоги та схеми, що рекомендуються. Чому не можна робити окремі заземлення

Дотримання правил електричної безпеки захищає здоров'я мешканців та зберігає у справність побутових приладів при аваріях у системі енергопостачання.

Зараз дуже багато статей та відеороликів про те, як можна зробити заземлення у приватному будинку своїми руками. Кошти інтернет дозволяють людям висловлювати свою думку, часто досить хибну.

У цій статті я показую два варіанти схем різних конструкцій, заснованих на наукових рекомендаціях з посиланнями на нормативні документи.

Які електричні характеристики забезпечують безпечну роботу контуру заземлення

Захисна функція контуру полягає в тому явище, що аварійний струм стікає шляхом найменшого опору.

На корпусі будь-якого побутового приладу через пошкодження ізоляції може виникнути потенціал фази. У старій системізаземлення TN-C він буде стікати через тіло людини, що доторкнулася.

Тяжкість електротравми залежить від багатьох факторів, але може призвести і до фатальних наслідків.

У схемі електроживлення TN-S штучно створений РЕ провідник через контур заземлення відводить небезпечний потенціал, захищає людину від ураження струмом.

Для оптимальної роботи схеми необхідно врахувати:

• опір розтіканню;
• напруги дотику та кроку;
• стан ґрунту з його питомого опору;
• електричні характеристикивибраних матеріалів та їх стійкість до впливу агресивного середовища ґрунту;
• конструкцію контуру, яка має бути прорахована за нормативами та перевірена електричними вимірами високоточними приладами.

Опір заземлювального пристрою в електроустановках до 1000 В: з яких складників воно складається

Будь-який контур заземлення складається з вертикальних або горизонтальних заземлювачів (електродів), розташованих у землі. Через створюваний ними контакт протікає аварійний струм.

Вертикальні електроди заглиблені у ґрунт, рознесені на певну відстань, об'єднані горизонтальним заземлювачем, підключеним до головної шини будівлі.

Для приватного будинку рідко використовується один вертикальний заземлювач через протидію опору розтіканню струму.

Припустимо, що є споруда з підключеним до нього одним вертикальним електродом, розташованим у ґрунті. На головну шину організовано коротке металеве замикання. провідника нехтуємо для спрощення.

На кордоні певної площі, званою зоною розтікання, напруга зменшується практично до нуля від свого максимального значення. У такий спосіб ми отримали точки нульового потенціалу, що з протилежних сторін електрода, у яких U=0.

Опір заземлювального пристрою Rз - це опір ділянки землі між точками нульового потенціалу.Воно обчислюється за такою формулою Rз=Uф/Iкз.

На його величину дуже слабко впливає опір металевих частин заземлювачів із шиною та контакти електродів із землею – вони дуже маленькі. Питання його зниження вирішується за рахунок зміни конструкції контуру та характеристик ґрунту.

Поліпшити цей показник можна встановленням додаткового електрода. Однак монтувати його слід певним чином.

Якщо два електроди розмістити поруч, площа зони розтікання практично не змінюється. Струм короткого замикання стікає на тій самій ділянці ґрунту. Тому заземлювачі необхідно рознести на більшу відстань.

При цьому струм КЗ стікатиме з кожного електрода, поділяючись на два потоки, а між ними утворюється простір, де вони впливають один на одного. Воно називається зоною екранування. Для оцінки його характеристик запроваджено поправочні коефіцієнти.

Другий спосіб покращення опору заземлювального пристрою заснований на збільшенні довжини вертикального електрода та його заглибленні в ґрунт до 30 метрів. Технологію цього методу наведено наприкінці статті.

Декілька вертикальних електродів приварюються в грунті до металевої смуги (горизонтального заземлювача). Він також впливає на стікання аварійного струму, оцінюється за індивідуальним коефіцієнтом.

Його величина залежить від кількості електродів у контурі та відношення відстані між ними до їх довжини. Дані зведені до таблиці.

Таким чином, електричні характеристики створюваного контуру сильно залежать від конфігурації та розташування вертикальних та горизонтальних заземлювачів, їх заглиблення у ґрунт.

Власнику будинку необхідно оцінювати опір заземлювального пристрою в електроустановках до 1000 В і робити попередній розрахунок на папері до початку складання конструкції. Для цього потрібно уявляти, з яких процесів беруться параметри, що задаються у проекті.

Напруга дотику та кроку: що це таке і як воно впливає на розрахунок контуру заземлення

Описує пункт ПУЕ 1.7.24. Його величина закладена у формули для розрахунку опору контуру заземлення.

Припустимо, що на корпусі якогось обладнання з'явився фазний потенціал U і до нього торкнувся чоловік із опором тіла R.

Через нього почне стікати струм Iт, що визначається за законом Ома. Розмір прикладеної напруги залежить від місця створення контакту, віддалення від максимальної величини U, позначається терміном дотику (Uпр).

Оскільки від Uпр залежить безпека людини, то на неї введені суворі нормативи. При створенні електричного проекту на об'єкт закладають жорсткі обмеження, що впливають на безпеку. Вони враховані у допустимих параметрах опору заземлювального пристрою.

Ще один ряд факторів, що впливає на розрахунок контуру - облік тих процесів, які протікають безпосередньо на грунті при стіканні аварійного струму, що розподіляється всередині зони, де може випадково виявитися людина. Їх враховує напруження кроку.

В епіцентрі розряду прикладено максимальну напругу, яке величина поступово знижується зі збільшенням відстані до нуля. Коли в цій зоні рухатиметься людина, то між її ногами виникне різниця потенціалів.

Вона зростає при наближенні до місця розряду, а при певних умовможе призвести до електротравми: що ближче до центру, то небезпечніше.

Термін напруги кроку Uш закладено пункт ПУЭ 1.7.25. Він суворо нормується формулами розрахунку проекту заземлювальних пристроїв.

на промислових об'єктівзазвичай застосовуються дорогі спеціальні захисту, швидко аварійні режими, що швидко відключають, коли напрузі кроку залишається можливість проявити себе дуже короткий час.

У приватному будинку таких пристроїв немає. Тому до якості контуру висуваються підвищені вимоги. Власнику необхідно продумати місце його розташування та трасу проходження горизонтального заземлювача.

Напруга дотику та кроку прагнуть зробити настільки мінімальними, наскільки вони можуть забезпечити підвищену безпеку людини. Вони враховуються нормативами ПУЕ.

Які норми щодо опору розтікання закладено у ПУЕ і чому

Для створення надійного контуру приватного будинку слід розуміти, що він працює не сам собою, а у складі всієї системи заземлення електроустановки, починаючи від промислової трансформаторної підстанції.

Безпека залежить від типу нейтралі ТП та швидкості ліквідації аварійних ситуацій.

На промислових об'єктах, що потребують оперативного відключення аварій, створюється ефективно заземлена нейтраль, що дозволяє при однофазних замикання на землю швидко відключати струми КЗ. Для цього її опір, з урахуванням впливу всіх природних та штучних заземлювачів, не повинен перевищувати 0,5 Ома. (Пункт 1.7.90)

Побутова електрична мережа 380/220 вольт зазвичай створюється з глухозаземленою нейтраллю. Її безпека в якійсь частині може покращити розділовий трансформатор.

За ним створюється мережа із ізольованою нейтраллю. Але ми зараз розглядаємо інше питання.

Трансформаторна підстанція, підключена за звичайною схемою із заземленою нейтраллю, повинна працювати у режимі, передбаченому пунктом ПУЕ 1.7.101.

Це означає, що при живленні приватного будинку напругою 380/220 вольт загальний опір всього ланцюжка заземлювальних пристроїв повинен укладатися в норматив не менше 4 Ома. На цю величину впливають усі повторні заземлювачі ПЛ та природні заземлення.

До останніх відносять залізобетонні фундаменти будівель та інші, закопані у ґрунт металеві конструкції. Їхнє завдання – тривало забезпечувати електричний контакт із землею.

Повторні заземлювачі лінії розподіляються по опорах ПЛ для забезпечення достатньої величини струму однофазного замикання, який повинен відчути струмовий захист. Вони ж ставляться на вводі до будівлі.

Всі ці заземлення мають у комплексі забезпечити величину опору 0,4 Ома на трансформаторній підстанції.

Коли ПЛ і ТП введено в експлуатацію, будь-яке змонтоване на них заземлення знаходиться в роботі. Виміряти окремо його опір неможливо і дуже небезпечно: воно є частиною електричного кола.

Наразі продовжимо розгляд пункту ПУЕ 1.7.107. для заземлення приватного будинку. Тут наводяться інші нормативи.

Для створюваного нами заземлювача введено величину 30 Ом. Контур заземлення можна відключити від ГЗШ та заміряти його опір. Розуміємо, що в роботі воно бере участь з усіма повторними та природними заземлювачами схеми та забезпечує 4 Ома для трансформатора на КТП.

Але не все так просто. Нам потрібно виконати ще одну умову безпеки: опір найближчого повторного заземлювача має становити 10 Ом. Про це свідчить пункт ПУЕ 1.7.103.

Однак забезпечити ці 10 та 30 Ом простими способамине завжди можливо через фізичний стан ґрунту.

Види ґрунтів та їх питомий опір: що потребує обов'язкового обліку

Наш контур буде забитий у землю, яка є провідником електричного струму. Її провідність залежить багатьох чинників і нормується величиною питомого опору.

Наприклад, скельний ґрунт має дуже погані характеристики. Працювати на ньому – погана витівка. Нормовані параметри та можливі межі їхнього відхилення поміщені в таблицю.

Ці відомості представлені як орієнтовні для проведення приблизного розрахунку. Під час створення проекту контуру їх бажано уточнити на конкретній місцевості.

Чим вологіший грунт і більше до його складу входить різних солей, тим краще його питомий опір. Однак сольові розчини- це агресивне середовище, що викликає корозію металів.

Саме постійні коливання вологи, що залежать від пори року та погодних умоввикликають великі відхилення питомого опору від середньої величини

На мороз вода перетворюється на лід, а він досить погано проводить електричний струм. Під час спеки ґрунт висихає. Зима і літо - найнесприятливіші періоди до роботи контуру заземлення.

Тому ці пори року використовуються для проведення контрольних вимірів опорів розтікання.

Грунт не має однорідної структури. При заглибленні у ґрунт можуть зустрітися будь-які сюрпризи. Передбачати їх неможливо. Особливо за великої глибини.

Наприклад, зверху ґрунту може бути шар чорнозему, а під ним суглинок чи супісок, каміння.

Приблизно оцінити склад ґрунту можна самостійно. Для цього беруть із глибини близько метра його шматочок і намагаються скачати «ковбаску» між долонями. Якщо її товщина відповідає сірнику, це глина.

З піску скачати нічого не вийде, він розсипається. З суглинку можна зробити ковбаски завтовшки порядку сантиметра. Супесок скочується трохи більшими шматочками і відразу розвалюється.

Метод приблизний, але дозволяє отримати дані для розрахунку проекту. Більше точно ці результати забезпечують прилади, призначені для вимірювання електричного опору ґрунтів. Ними займаються спеціалісти електролабораторій.

Оскільки питомий опір ґрунту сильно залежить від сезону, то для більш точного розрахунку контуру введено сезонні коефіцієнти, що враховують ще чотири райони проживання.

Вимоги до матеріалів для контуру заземлення, які потрібно знати обов'язково

Якісний електричний контакт між металом електродів та ґрунтом створюється не за рахунок закапування конструкції, а при забиванні стрижнів у землю, коли ґрунт ущільнюється при вдавлюванні.

Електроди повинні добре витримувати ударні механічні навантаження при монтажі схеми, входити до ґрунту без деформації та зберігати свої електричні характеристики десятиліттями в умовах дії на них агресивного ґрунтового середовища.

До вибору заземлювачів пред'являються суворі нормативи на вигляд металів та його габаритів. Гранично припустимі мінімальні розміри електродів опубліковані таблицею ПУЕ.

Зменшувати переріз матеріалів не можна, а вибирати товщі не раціонально.

Для вертикальних заземлювачів зазвичай використовується труба, пруток і куточок, а горизонтальних - та сама смуга або пруток. Їхній поперечний переріз повинен відповідати вимогам таблиці 1.7.104.

Конструкція контуру призначена для створення електричного контакту з ґрунтом навіть за корозії металу. Захищати його фарбами не можна.

Остаточне складання електродів здійснюється зварюванням, а її
шов досить швидко іржавіє та руйнується. Тому його треба покривати захисним
шаром бітумного лаку.

Метал сполучної смуги, розташований на відкритому повітрі, до якого підключають відведення на головну захисну шину, також потрібно пофарбувати.

Як розрахувати контур заземлення: покрокова інструкція

Проект створюється у кілька етапів.

Крок №1. Вибір матеріалу

Метал та його профіль вибирають за наведеною вище таблицею 1.7.104. При виготовленні використовують ті матеріали, які є в наявності або найпростіше придбати в конкретній місцевості. Головна умова - дотримати необхідний переріз.

Крок №2. Визначення конструкції

Тут задаємося:

• глибиною забивання вертикальних заземлювачів H;
• відстанню між ними D;
• їх кількістю N.

Розрахунок передбачає їхнє розташування в лінію, а не трикутником, коли збільшується зона екранування. Але за потреби цей варіант можна легко перерахувати.

Напрямок лінії вибирається з урахуванням місцевих умов так, щоб вона не перетиналася з іншими магістралями, наприклад, каналізацією, водопроводом, підведенням газу.

Глибину забиття визначають дослідним шляхом на одному контрольному екземплярі. Для нього викопують ямку завглибшки 0,7 метра і в неї заганяють пробний стрижень.

При цьому оцінюють витрачається зусилля та особливості технології. Якщо залити в ямку відро води і дати її вбратися в ґрунт хоч би півгодини, то забиття вимагатиме менших фізичних зусиль.

Відстань між вертикальними електродами вибирають кратно їхній довжині: це дозволяє краще враховувати коефіцієнти взаємного впливу.

Кількість вертикальних заземлювачів визначає довжину сполучної смуги з урахуванням ділянки підведення до будинку, а її характеристики також закладають при розрахунку конструкції.

Коли конфігурація та розміри вибрано, то приступають до наступного етапу.

Крок №3. Розрахунок електричного опору вибраного контуру

Обчислення за математичними формулами дозволяють попередньо оцінити конструкцію, що збирається. Якщо вона укладається в норматив, можна приступати до її виготовлення. В іншому випадку вносяться корективи схеми збільшенням числа електродів, їх заглиблення або підвищення відстаней.

Спочатку вважають опір одиночних заземлювачів з урахуванням їхньої форми та способу заглиблення.

Коли розрахунок виконано та перевірено, то приступають до визначення спеціальних коефіцієнтів використання. Вони враховують ступінь екранування та взаємного впливу електродів.

Наводжу найбільш поширену частину таблицею.

Після визначення коефіцієнтів впливу можна приступати до загального розрахункуопору заземлювального пристрою. Наводжу формулу.

Отриманий результат може вкластися в нормовані 30 Ом або бути вищим. Якщо він не задовольняє вимогам ПУЕ, потрібно щось додати в конструкцію або змінити розміри. Після цього необхідно зробити новий розрахунок і досягти позитивного результату.

Обчислення можна вести вручну за формулами на папері або скористатися онлайн калькулятором, наведеним нижче.

Сучасна домашня електропроводка безпечно може працювати лише у поєднанні з надійним заземленням, яке разом із захисними пристроями забезпечує вирішення комплексу експлуатаційних питань.

До них відносяться:

• захист обладнання будівлі від удару блискавки за рахунок перенаправлення її енергії від блискавковідведення на контур землі;
• зниження руйнівних наслідків від випадкового виникнення аварійних струмів;
• запобігання пожежам у будинку від несправностей електропроводки;
• порятунок життя та здоров'я людей при пробоях ізоляції;
• вирівнювання різниці потенціалів, що накопичуються на різних предметахусередині будинку;
• ліквідація високочастотних перешкод, створюваних діючою електричною апаратурою.

Огляд технічних систем заземлення докладно наведено у статті . Цей матеріал дозволяє усвідомлено підійти до створення повноцінного електричного захисту власного житла, зробити його безпечним своїми руками або із залученням фахівців.

Для цього має бути обраний, змонтований, налагоджений та перевірений контур заземлення, підключений до схеми електрообладнання домашньої проводки.

Технічні вимоги до контуру заземлення

Основними експлуатаційними характеристикамивважаються дві:

1. надійність конструкції, здатної тривалий час перебувати у готовності до пропускання величезної енергії блискавки;
2. хороша електрична провідність струмів коротких замикань на землю та витоків у будь-який несприятливий для цього сезон року.

Надійність заземлення

Струми блискавки можуть перевищувати сотні кілоампер, але вони діють дуже швидким розрядом. Навіть за дуже короткий час вони здатні пропалити дах будівлі, розколоти вздовж стовбура величезне дерево. Таку велику енергію має передати від блискавковідведення в землю зроблене своїми руками заземлення.

Створювати конструкцію контуру необхідно із нових металевих деталей. Якщо використовувати сталеві куточки для електродів, їх треба вибирати з габаритами не менше ніж 40×40 мм, а для сполучної обв'язки застосовувати смуги з поперечним перерізом від 50 кв мм.

Більш тонкі деталі можуть не впоратися із пропусканням потужного енергетичного потоку та згорять. Тоді блискавка знайде інший шлях – цілком можливо, що через обладнання житла.

Всі з'єднання деталей контуру заземлення при саморобному складаннізбираються лише зварюванням. Шви повинні виконуватися якісно і не руйнуватися під дією агресивного середовища ґрунту тривалий час.

Електрична провідність заземлення

На цей показник впливають багато факторів:

• склад ґрунту;
• кліматичні умови території;
• пора року;
• конструкція контуру заземлення.

Вплив ґрунтів

Скельні, піщані, глинисті, торф'яні грунти мають різний електричний опір. Якщо будівля побудована на кам'янистому ґрунті або скелі, то домогтися хорошої провідності контуру заземлення досить складно. Йому необхідно створювати багато електродів і заглиблювати їх далеко у ґрунт.

На глинах і торфовищах з високим рівнемґрунтових вод це питання вирішується просто, а на піщаних - займає середнє становище.

Сезон, пора року

Спекотним літнім місяцем ґрунтові водирозташовані низько. Під час сильних морозів узимку вони зверху промерзають. Завдяки цьому електричний опірґрунти зростає, а провідність - знижується. У ці періоди слід виконувати електричні виміри контуру заземлення. Вони відображатимуть реальні характеристики електричної схеми за її обтяжених обставин.

У період весняно-осіннього бездоріжжя, як і при сильному дощі, створюються сприятливі умовидля розтікання струмів через контур заземлення. Робити виміри та випробування контуру за таких умов не має сенсу: ви не знатимете реальних параметрів і не зможете вжити дієвих заходів для їх відновлення у випадках порушення.

Вплив конструкції заземлення

Щоб струми блискавки надійно проходили через наш контур у землю, необхідно забезпечувати достатню контактну площу заглибленої металевої частини із ґрунтом. Робиться це за рахунок вибору кількості електродів, їхньої довжини, методу підключення.

Метал електродів також впливає на провідність контуру. Сталеві електроди, розміщені в ґрунті, знаходяться в агресивному середовищі, постійно зазнають корозії. Частинки іржі з часом товщають, утворюються лусочки, які періодично відходять від металу.

Потрапив між ними і електродом повітря відсуває ґрунт від металу, електричний контакт якого з ґрунтом порушується, опір струму зростає. Цей процес корозії зупинити неможливо, фарбувати електроди не можна, які стан слід контролювати періодичними вимірами.

Промислові деталі контурів заземлення, що випускаються виробниками для сучасних будинків, дач та котеджів, покривають шаром гальванопластики, більш стійким до агресивному впливуґрунти. Вони можуть служити на кілька десятиліть довше, ніж прості сталеві куточки чи труби.

Конструкції заземлювальних пристроїв

Для встановлення контуру заземлення можна його зібрати своїми руками або купити вже готовий комплектпромислового виготовлення, який обійдеться дорожче по грошах при монтажі, але служитиме в кілька разів довше і надійніше за саморобне складання.

Перед вибором схеми електричного заземлювача слід уточнити характеристики ґрунту, в якому контур працюватиме, та підібрати під нього найбільш прийнятну конструкцію. Довідкові дані та рекомендації щодо вибору схеми можуть надати фахівці найближчої електричної лабораторії.

Найбільш сприятливим часом для створення контуру заземлення є період проектування будівлі для будівництва. У цьому випадку можна комплексно спланувати блискавкозахист разом із заземлювачами та блискавковідводом, доручити трудомісткі операції будівельникам, вписати технічні рішення у дизайн будівлі.

Найчастіше про це чомусь замислюються після зведення стін та даху, що характерно для всієї електрики. За такого підходу можна порекомендувати такі типові схеми заземлення з:

• розташуванням електродів;
• встановленням чотирьох вертикальних електродів.

Горизонтальні заземлювачі

Назва конструкцій дано за способом розміщення електродів відносно невелику глибину в горизонтальному шарі грунту. Найбільш поширені конструкції з одним, трьома чи шістнадцятьма електродами.

Найпростіший спосіб заземлення

Він створюється короткий час, але служить недовго. Для електрода потрібно використовувати металевий стрижень, куточок, трубу або прут товстої арматури, навіть можна застосувати сталевий лист.

Технологія виготовлення простого заземлення:

1. електрод забивають на двометрову глибину;
2. до зачищеного кінця виступаючого металу болтовим з'єднанням міцно кріплять мідний провід з поперечним перерізом від 6 мм кв;
3. вільний кінець провідника виводять та монтують на металеву шину контуру будівлі, до якої підключають РЕ-провідником усі корпуси електричних побутових приладів.

Забутий спосіб забивання металевого прута в ґрунт нагадує користувач відеоролика Alex ZW. Рекомендую його переглядати.

Метод одного електрода не відрізняється надійністю, працює обмежений час, потребує періодичних перевірок вимірами опору. Тому його застосовують лише для тимчасових житлових об'єктів та виробничих побутівок, які служать кілька місяців на одному місці, а потім перевозяться на інше.

Конструкція із трьох електродів

Основним матеріалом використовують куточки або труби із загостреними нижніми кінцями, що полегшують їх входження в ґрунт при нанесенні ударів кувалдою або електричним молотом

Поверхню майбутнього контуру розмічують на місцевості у формі рівностороннього трикутника або відрізка з відстанню між електродами 2,5 метра. Потім на глибину півметра прокопують траншею і по її кутах забивають в землю електроди на всю глибину так, щоб залишилося тільки місце для підключення до сталевої смуги зварюванням.

Вільний кінець металевої смуги виводять на поверхню землі та підключають до шини будинку. Траншею повністю засипають.

Після закінчення монтажу необхідно виконати вимір опору контуру і за порушення нормативних характеристик доведеться додавати додатковий електрод.

Насправді зустрічається випадок, коли доморощені електрики пропонують поліпшити провідність контуру з допомогою протоки поверхні землі, де він розташований, розчинами солей. Цей тимчасовий захід, звичайно, зменшить електричний опір ґрунту та замір покаже норму.

Але вдаватися до цього способу не можна з двох причин:

1. введений розчин солі постійно впливатиме на метал електродів;
2. після швидкого висихання пролитої води опір ґрунту різко зросте, а власник будинку буде дезінформований.

Метод створення контуру з трьох електродів найбільш поширений у середній смузі Росії, підходить для експлуатації з більшості характеристик ґрунтів.

Конструкція з шістнадцяти електродів

Збільшена кількість заземлювачів створює велику площу зіткнення металу контуру з ґрунтом і краще розтікання струмів на потенціал землі. За рахунок цього створюється найкраща електрична провідність контуру, здатного надійніше передавати прикладені навантаження.

Така конструкція використовується для ґрунтів з низьким рівнем ґрунтових вод у землі. Вона потребує підвищеної витрати матеріалу, наявність майданчика у формі квадрата зі стороною 25 метрів.

Спосіб виготовлення, монтаж, перевірки відповідають схемі заземлювача з трьома електродами.

Вертикальний заземлювач

Його виготовляють у заводських умовах, але збирати цілком можна своїми руками. Для цього знадобиться спеціалізований інструмент та пристосування.

Завдяки автоматизованому виробництву заземлювачі виготовляють чотирма електродами. циліндричної формиіз сталевих сплавів, покритих шаром міді за технологією гальванопластики. Набірна конструкція збирається послідовно з двометрових стрижнів, які по черзі з'єднуються за допомогою міцного різьбового перехідника.

Перший стрижень забивається в ґрунт електричним молотом і на його верхню частину монтується перехідник із черговим стрижнем. Після цього збірний електрод знову заглиблюється для встановлення чергової деталі.

Загальна мінімальна довжина заглиблення вертикального електрода становить 12 метрів. Її можна збільшувати до п'ятдесяти і далі за потребою.

Всі чотири електроди забезпечуються спеціальними затискачами та підключаються шинкою, яка монтується до шини заземлення будинку.

Вертикальні заземлювачі мають кращі електричні показники, ніж горизонтальні і служать значно довше. Проте, вони також вимагають періодичного контролю технічного стану вимірами.

Перевірка електричних характеристик заземлення

Для їх здійснення потрібні спеціальні приладиз потужними джерелами електричної енергії та високоточними вимірювачами. Такими дорогими пристроями працюють підготовлені спеціалісти вимірювальних лабораторій.

Принцип виміру опору між ґрунтом та контактною поверхнею заземлення будівлі зображено на картинці.

На віддаленні від електродів контуру близько 5-10 метрів заглиблюються послідовно два контрольні електродні штирі електролабораторії.

На приладі встановлюють режим холостого ходу і калібрують на ньому напруга, яка потім почергово прикладається до контрольних електродів лабораторії, а потім усіма можливими поєднаннями воно підключається до контуру, що замірюється з фіксацією величин падіння напруги на кожній новій ділянці.

За отриманими результатами здійснюють математичні обчислення, що дозволяють проаналізувати стан опору контуру заземлення, дійти невтішного висновку про його придатності чи необхідності доопрацювання.

Коли електричні характеристики контуру погіршилися нижче за норму, то доведеться встановлювати додаткові електроди і повторювати виміри. А ось виконати їх самостійно своїми руками на базі звичайних тестерів та мегаомметра не вийде: потрібні прилади високого класу точності, що використовують мікропроцесорні технології. Доведеться звертатися до вимірювальної лабораторії.

Отже, зробити заземлення дачі приватного будинку своїми руками можна. Для гарного домашнього майстрацей процес не повинен викликати великих труднощів. Загальний порядокдій наступний:

Послідовне виконання цих пунктів забезпечить надійну роботуконтуру заземлення у разі аварійних ситуацій в електропроводці дачі, приватного будинку.

За традицією, що склалася, пропонуємо до перегляду відеоролик Сергія Смирнова "Як робити контур заземлення в приватному будинку на дачі".

Він показує встановлення заводського заземлювача своїми руками.

Згідно з електротехнічними нормативами минулого століття спорудження захисного заземлення у приватних володіннях вважалося справою необов'язковою. Навантаження було невелике, із завданнями відведення електровитікань непогано справлялися сталеві трубопроводи. Час іде. Сталь та чавун комунікацій замінив пластик та композити. Заміська власність наповнилася численною побутовою технікою. Вода та тепло поставляються за допомогою потужних насосів, працюють нагрівальні прилади. Час захищати себе особисто і агрегати від капризів корисного, але норовливого електроструму. Зробимо заземлення своїми руками! Робота не складна, у майстровитого господаря проблем із виконанням не виникне.

Завдання та пристрій захисного заземлення

Мета заземлення полягає у відведенні електроструму, що знайшов в ізоляції лазівку для виходу на поверхню. Поверхнею цієї є металеві корпуси та кріпильні деталі пральних машин, комп'ютерів, НВЧ-печей, електронагрівального обладнання. Відповідно до функціональних обов'язків струм проводити вони не повинні, але свій металевий «бічок» витокам і струму замикання завжди готові підставити. Цей привітний прийом нерідко відчувають господарі схудненої або надмірно навантаженої техніки у вигляді легких ударів, щипків та поколювань.

Пробої на корпус побутових агрегатів рідко викликають серйозні побоювання. Ну, шарахнуло трохи: типу підбадьорило. Однак, видима відсутність серйозних ризиків не привід розслаблятися. Блукаючі струми, що вирвалися назовні, сприяють дискомфорту і необґрунтованому відчуттю тривоги. Крім того, незаземлене обладнання шумить, у ньому виникають перешкоди, що знижують швидкість та якість отримання, обробки та передачі сигналу. Подібні колотнечі не виведуть техніку моментально з ладу, але відчутно допоможуть скоротити її робочий ресурс.

Отже, заземлюючий контур необхідний:

• для захисту господарів від електромагнітного випромінювання, негативного настрою та нездужань;
• для усунення перешкод в електричній мережі;
• задля збереження робочих характеристик устаткування.

Захисне заземлення усуне перераховані негаразди за допомогою надання струму найбільш привабливих шляхів для виходу. За принципом руху електрика дуже нагадує воду. Тече туди, де немає перепон, де менший опір і де йому легше пройти. Тобто. Для того, щоб не постраждали люди і агрегати, потрібно банально прокласти електроструму безперешкодну стежку «наліво», у випадку із заземленням за визначенням у землю.

Опір шляху, що споруджується, повинен бути меншим, ніж у людини і апаратури, що підключається до захисного заземлення. Ось тоді і потече більшість електрики, що пробилася, по наміченій доріжці з найменшими бар'єрами, вийде за межі будівлі і розсіється в грунті. А власнику та техніці дістанеться лише нормативний мінімум.

Система заземлення є замкнутим або лінійним контуром, у складі якого:

• два або більше металевих стрижня-заземлювача, строго вертикально занурених у ґрунт;
• горизонтальний заземлюючий провідник, який поєднує стрижні-електроди в загальний контур;
• шина, що забезпечує вхід у будинок і підключення заземлення до агрегатів, що оберігаються.

Систем заземлення в автономної будови може бути кілька, але одна з них в обов'язковому порядку підводиться до головної шини, що заземлює, або до головного елемента - до розподільного щитка з формуванням металевого зв'язку між щитком і виведеним на нього заземлюючим провідником.

Вибір геометричної форми для системи заземлення

Найпоширеніша конфігурація, згідно з якою найпростіше здійснити пристрій захисного контуру заземлення власними руками– рівносторонній трикутник. Трикутний у плані контур утворюють три загнані кувалдою в землю металеві стрижні, відстань між парою яких повинна бути рівною. Крім трикутників системи заземлення споруджуються у формі квадратів, прямих або округлих ліній чи інших геометричних фігур. Дотримання рівних відстаней між заземлювачами – умова обов'язкова, чітка геометрія бажана, але з принципова.

Нерідко автономні будови, наповнені всілякою технікою, просто оточують заземлюючим контуром. Прекрасний, ефективний варіант, якщо для цього є кошти та достатньо вільного місця на ділянці. Точніше, грошей особливих на самостійну організацію заземлення не потрібно, а ось вибір форми контуру найчастіше продиктований запланованим під влаштування заземлення майданчиком. Однак не варто забувати, що при паралельному з'єднаннізаземлювачів в один ряд ефективність системи буде знижена через вплив електродів один на одного. У пріоритеті замкнуті контури.

У комплексі захисного заземлення три і більше заземлюючих електродів. Робоче заземлення, створюване для оптимізації сигналу, що поставляється на прилади, може мати два заземлюючих стрижні. Т.к. ґрунт – провідник нелінійний, заземлювачів має бути як мінімум два. Так потрібно, щоб у просторі між ними формувалася потенційна поверхня, що сприяє розтіканню струму. Єдиного стрижня цього недостатньо.

На робочий потенціал системи заземлення впливає відстань між вертикальними електродами. Чим частіше вони встановлені, тим дієвішим є заземлення. Рекомендований мінімум відстані 1,0м, максимум 2,0м. При збільшенні максимальної межі між металевими стрижнями утворюється розрив потенційної поверхні, він зведе до нуля всі зусилля з облаштування.

між крайньою точкоюзаземлення та фундаментом відстань має бути більше 1,0м. Бездоганно система працюватиме при віддаленні від будинку на 4-6м. Далі 10м від будівлі влаштовувати заземлення безглуздо.

Детально про складові контуру

Вище згадувалося, що заземлення складається з горизонтальних та вертикальних компонентів. За аналогією виготовляють готові набори для оперативного влаштування контурів заземлення. Дотримуючись доданої інструкції, споруджувати заземлення із заводських елементів легко та приємно, але дорого.

Вертикальні провідники заземлення

Як заземлюючі вертикальні стрижні для саморобного заземлення можуть використовуватися будь-які довгомірні вироби з чорного металопрокату без оцинкування. Ця обробка не потрібна для розташованих у землі деталей, вона знижує потенціал. Небажаний арматурний пруток із ребрами, його складно забивати у ґрунт. Підійде квадрат, смуга, швелер та його двотавровий побратим. Металопрокат зі складним профілем застосовується, якщо перед монтажем системи передбачається пробурити свердловини для закладки вертикальних електродів.

Порада. Для того щоб процес забивання заземлювачів у ґрунт не був надмірно трудомістким, краще придбати металопрокат із гладкою поверхнею. Перед роботою його нижній край необхідно загострити болгаркою. У процесі роботи землю довкола стрижня треба періодично «зрошувати» водою. Так забивати буде легше.

Поширеними матеріалами для виготовлення вертикальних провідників є:

• труба з товщиною стінки не менше 3,0 мм, рекомендований діаметр 32 мм;
• куточок з рівними або різними полицями з переважною товщиною 5мм;
• коло з діаметром від 10мм.

Оптимальна площа перерізу вертикального електрода 1,6 см. Відштовхуючись від цього розміру, слід вибирати матеріал. Довжина заземлювача визначається відповідно до місцевої геологічної ситуації. Необхідно заглибитися як мінімум на півметра нижче за рівень сезонного промерзання.

Друга умова, що впливає на довжину металевих стрижнів – водонасиченість порід, що вміщають. Простіше кажучи, що нижчі грунтові води, то довше потрібні електроди.

Для того, щоб не мучитися з геологічними характеристиками та розрахунками, відомості про глибину закладання заземлювачів потрібно дізнатися у місцевому енергоуправлінні у чергових електриків. Орієнтовні дані допоможуть у разі, т.к. вони мають певний розрахунковий запас ефективності.

Середньостатистичний стандарт довжини заземлювача варіює від 2х до 3х метрів із півметровими варіаціями. Сприятливою для спорудження заземлення середовищем є суглинки, торф, насичені водою піски, супіски, тріщинуваті обводнені глини. Цілком самостійно влаштувати заземлення в скельних породах неможливо, але методи для створення електрозахисту є. Перед спорудженням контуру буряться свердловини необхідної глибини. У них і проводиться установка стрижнів, а вільний простір заповнюється піском або супіском, перемішаним з сіллю або залитий попередньо соляним розчином. Приблизно півпачки на цебро.

При недостатній електропровідності ґрунтів на ділянці як вертикальні заземлювачі краще використовувати труби. У нижній частині їх потрібно довільно висвердлити кілька технологічних отворів. Через труби з отворами можна періодично заливати соляний розчин зменшення опору. Сіль, безумовно, допоможе зруйнуватися електродам від корозії, зате заземлення досить довго діятиме бездоганно. Потім треба буде просто замінити стрижні.

Самостійні майстри для виготовлення електродів найчастіше використовують чорний сталевий металопрокат. Адже на чолі власноручних зусиль закладено економію. Відмінний, але недешевий матеріал для вертикальних електродів - сталь з мідним електрохімічним покриттям або мідь. Закладені в землю елементи заземлення не можна фарбувати, фарба погіршить електрохімічний контакт металу із ґрунтами.

Заземлюючий металозв'язок - горизонтальний провідник

Горизонтальний елемент заземлення, що поєднує систему і підводить її до щитка, найчастіше виконують зі смуги шириною 40 мм, товщина смуги 4 мм. Використовують також круглу сталь, рідше куточок чи рифлену арматуру. Смуга приварюється до верхнього краю вертикальних заземлювачів або кріпиться болтами. Переваги у зварювання, вона надійніша. Місця зварних та болтових з'єднань щедро обробляються протикорозійною бітумною мастикою або просто бітумом. Поєднувати обтискним способом підземні елементи заземлення не можна!

Для спорудження горизонтальної складової, що розташована під землею, небажано змінювати матеріал, щоб при неминучому зволоженні не формувалася гальванічна пара з її традиційними корозійними наслідками. До виведеного із землі горизонтального компонента заземлення можна приєднати алюмінієвий, мідний або сталевий провідник. Далі дротом для заземлення вся система через приварений болт підключається до шини, а вже від неї подається на кожен із приладів, що заземлюються, окремо.

Алгоритм пристрою трикутного контуру

Порядок робіт:

• На вибраному для пристрою заземлення майданчику розмічаємо точки закладки вертикальних провідників. Це вершини трикутника із сторонами приблизно 1,2-1,4м.
• Намітили контур майбутньої траншеї. Вона буде трикутною з відростком для підведення заземлення до точки входу в будинок або зовнішній щиток. Вибір мінімальної відстані від контуру до щитка забезпечить економію матеріалів. Ширина траншеї є довільною, але враховує необхідність проведення в ній зварних робіт. Глибина залежить від місцевих умов. До рекомендованого електриками рівня установки горизонтального провідника потрібно додати 20 см. Наприклад, якщо глибина розташування горизонтального металозв'язку 0,8м, траншею заглибити потрібно на 1,0м.
• Попередньо загострені стрижні забиваємо в точки їх встановлення, періодично змочуючи водою ґрунт навколо точки забивання. Вертикальний заземлювач повинен поринути у землю майже весь крім крайніх 20 див.
• Приварюємо до відрізків електродів, що стирчать із землі, горизонтальну сполучну планку.
• Від найближчої до забудови точки ведемо планку по відрізку траншеї, проритому до силової шафи. Її виводимо на стіну.
• У зручній для підключення точці підведеної до шафи планки приварюємо сталевий болт різьбленням назовні. Тобто. до планки буде приварюватися капелюшок болта, з якого потрібно зчистити іржу та оцинкування, якщо була. Для підключення заземлення до розташованого всередині будинку щитка у стіні потрібно буде вибурити отвір, через який буде проводитися заземлювальний кабель.
• До привареного болта приєднуємо заземлюючий провід, кріпимо його гайкою.
• Потім густо обробляємо зварні швипідземних з'єднань бітумом, зовнішні ботові з'єднання заливаємо автомобільним силіконовим герметиком.
• Викликаємо електрика з омметром та перевіряємо роботу створеної системи заземлення. Перевірку проводять у суху погоду, щоб атмосферна волога не внесла корективи до показань. За нормативами опір контуру має перевищувати 4 Ом. Якщо пристрій підтвердив перевищення опору, заземлення доведеться допрацювати: встановити додатковий вертикальний заземлювач і перетворити трикутник на ромб.
• Якщо показання приладу задовольнять вимоги ПУЕ-7 та підтвердять формування контуру з досить низьким опором, зариваємо траншею, обладнання підключаємо до заземлення не паралельно, а окремо кожну технічну одиницю.

Усі. Процес спорудження заземлення вважатимуться завершеним.

Домашній майстер, який знає як правильно зробити і грамотно підключити заземлення, витратить на роботу не більше 2-3 днів.

Людина XXI століття настільки звикла до електрики, що зовсім забуває про небезпеку, яка в ній таїться. Сучасні електроприлади підвищують її багаторазово. Щоб завжди почуватися у безпеці, слід заземлити побутову техніку.

Контур заземлення - як працює і в чому відмінність від занулення

У більшості старих будівель подача напруги в будинок здійснюється по двох дротах, з яких один фазний, а інший - нульовий. Між ними з'являється різниця потенціалів, яку називають напругою, і становить воно зазвичай 220 Вольт. Усі електроприлади підключаються до розетки двоконтактною вилкою. Але сучасні прилади на вилці мають ще один контакт, який називається "земля".

У звичайному будинкуз двопровідною системою він марний, а в сучасних квартирахслужить заземлення приладів. З 1997 року у всіх новобудовах застосовується трипровідна система із додатковим проводом заземлення. У старих будинках приватного сектора залишається, як і раніше, два дроти без заземлення. Але змонтувати його самотужки зовсім не важко, і тоді можна бути впевненим у власній безпеці.

У ряді випадків виникає ситуація, коли фазна напруга замикає на корпус, та побутовий приладвиявляється під напругою, небезпечною людиною. Причому не обов'язково торкатися поверхні, достатньо стати на мокре місце біля бойлера або пральної машини. Особлива небезпека походить з боку побутової техніки, яка одночасно підключена до мережі та водопроводу.

Слід заземлити наступну техніку:

1. 1. Пральна машина, яка має велику власну електричну ємність і в вологому приміщеннінавіть заземлена через євророзетку може щипатися. Підключена до водопроводу з металевих трубвона становить підвищену небезпеку. Те саме стосується бойлера.
2. 2. Мікрохвильову піч, у якій використовуються надвисокі частоти. Якщо в розетці погані контакти, вона починає випромінювати промені на рівні, небезпечному для здоров'я. На багатьох виробах позаду є спеціальне місце для заземлення.
3. 3. Варильні панелі, електроплити, електродуховки. Мають велику потужність, умови роботи внутрішньої проводки украй важкі, висока ймовірність пробою.
4. 4. Персональний комп'ютер, блок живлення якого дає великий витік. Від цього знижується продуктивність.

Коли прилад заземлений, то в момент торкання людини, він не відчує удару. Призначення заземлення – відвести струм, який пробиває корпус, в землю. Саме тому при торканні несправного, але заземленого електроприладу напруга на корпусі не є небезпечною для людини. Він не стає єдиним провідником струму, через який той починає стікати у шар землі.

Занулення теж призначене для запобігання поразці людини. Але підключається та працює воно за іншим принципом. Якщо пристрій виявляється під напругою, він відключається. Багато залежить від приладів відключення, які застосовуються. Це можуть бути плавкі запобіжники або автоматичний пристрій. У будь-якому разі вони захистять людину.

Для осіб, які мають поверхневе уявлення про електротехніку, простіше зробити контур заземлення, оскільки для його монтажу потрібно більше навичок слюсаря та зварювальника, ніж електрика.

Елементи заземлення – використовувані матеріали

Контур заземлення у приватному будинку складається з провідника та заземлювача, який розташовується у самій землі. Для провідника заземлення використовується струмопровідна жила, яка з'єднує шину на щитку із заземлювачем. Її переріз залежить від фазного дроту. Якщо він на введенні має переріз до 16 мм 2 то заземлюючий повинен бути з таким же перетином або великим. При великих розмірахфазного дроту, перетин заземлення, що йде на контур, може становити половину. Матеріали обох провідників мають збігатися.

Від верхньої частини заземлювачів до щитка йде металозв'язок, який заземлює його корпус. Утворюється міцна металева конструкція, що на щиті кріпиться через болт, але в стрижні зварюванням.

Сам заземлювач має надзвичайно просту конструкцію: горизонтальні провідники, прокладені у землі та вертикальні заземлюючі електроди. Російські та міжнародні вимоги допускають використовувати як матеріал для них сталь, чорну або з різним покриттям, мідь – луджену, оцинковану або без покриття. Стрижні повинні не менш як на півметра входити в ґрунт, який ніколи не промерзає і не пересихає. Щоб вони гарантовано перебували у постійно зволоженій землі, їхня довжина має становити 2–3 м.

Допускається різна формаелементів: смужка, дротик, куточок, труба. Для кожного з матеріалів є обмеження щодо мінімального розміру. Наприклад, сталева смуга не може бути тоншою за 4 мм, незалежно від її ширини. Такі умови диктуються необхідністю протистояння корозії. Монтаж сталевих деталей провадиться зварюванням, болти швидко руйнуються.

Сталеві матеріали повинні відповідати таким вимогам:

• прутки для стрижнів мати діаметр від 16 мм і вище:
• горизонтальні – не менше 10 мм;
• сталеві труби діаметром 32 мм та більше.

Для надійного заземлення переріз матеріалу має постійно збільшуватися вдвічі. Наприклад, якщо пруток від шини до горизонтальних смуг 5 мм 2 то вони вже повинні бути 10 мм 2 а стрижні - 20 мм 2 .

Помилки у пристрої – чого не можна робити

Вертикальних стрижнів має бути кілька, одного, вбитого в ґрунт, недостатньо. Опір землі залежить від площі заземлювача, яка контактує із нею. В одного заземлювача вона недостатня для забезпечення надійного захисту. Якщо рознести два і більше стрижня на 1–2 м, між ними виникає потенціал, площа ефективного контакту зростає у сотні разів. Занадто далеко розносити теж не можна: розірветься потенційна поверхня, залишаться просто окремі заземлювачі.

Якщо ВЩ розташований у будинку і немає можливості підвести до нього сталеву шину, використовується з'єднання мідним провідником. Існує помилкова думка, що достатньо закріпити опресований наконечник болтом, покривши захисним струмопровідним мастилом. Вона здатна захистити від корозії лише у сухому приміщенні. Слід забезпечити захист шини від вологи, розташувавши її на стіні та закривши в металевому ящику.

Зволоження сприяє утворенню гальванічної пари та електрокорозії, яка поширюється під ізоляцію. У аварійної ситуаціївідбувається миттєве перегорання контакту, тим більше не можна кріпити провідник, що заземлює, безпосередньо до заземлювача і засипати грунтом.

Також неприпустиме послідовне заземлення приладів та підключення кількох заземлюючих провідників до одного контакту заземлюючої шини. Це загрожує тим, що аварія однієї установки викличе ланцюгову реакціюпотягне за собою інші.

Не слід використовувати як матеріал металовиробу зі зміцненою поверхнею на зразок арматури, рейок, швелера. Підвищена щільність поверхні перешкоджає створенню хорошого контакту з грунтом. Також не можна фарбувати метал, сподіваючись протистояти корозії. Її, може, й не буде, але втрачається будь-який сенс у такому заземленні. Фарба перешкоджає надійному контакту металу із землею.

Найбільший ворог заземлення – корозія, яка іноді за кілька років здатна звести його ефективність до нуля. Тому перед вкопуванням сталеві вироби слід покривати спеціальним захисним струмопровідним покриттям.

Установка заземлювальних частин - визначення схеми та складання

Перед початком робіт визначаємося зі схемою. Їх існує досить багато, але найпоширеніших – дві: замкнута та лінійна. Кожен варіант вимагає приблизно однакової витрати матеріалів, вся річ у надійності.

Замкнена схема виконується найчастіше як трикутник, хоча може мати інший вигляд. Вона надійна у своєму функціонуванні. У разі пошкодження однієї перемички між штирями вона продовжує працювати. Для приватного будинку рекомендується використати замкнуту схему – трикутник.

При лінійному способівсі стрижні розташовуються по лінії, з'єднуючись послідовно. Недолік у тому, що ушкодження однієї перемички знижує ефективність, і якщо вона перша, повністю пропадає працездатність.

Для створення контуру заземлення потрібно вбити в ґрунт вертикально три штирі та з'єднати їх заземлювачами, розташованими горизонтально. Крім того, від заземлювача слід підвести металевий прут або стрічку для з'єднання з електрощитом. Вертикальні заземлювачі виконуємо із сталевих куточків 50×50×5 мм, горизонтальні – із сталевих смуг 40×4 мм. Контур і вступний щит з'єднуємо прутком не менше 8 мм 2 . Можна використовувати й інші матеріали, про які йдеться вище, але ми покажемо виготовлення на прикладі цих матеріалів.

Відступивши від фундаменту близько одного метра, розмічаємо трикутник, що має сторони 1,2 м. По лініях розмітки викопуємо траншею на глибину до 1 м. Ширину робимо достатньою для того, щоб займатися зварювальними роботами. Це траншея для горизонтальних ліній заземлення.

Кінці кутників обрізаємо болгаркою під гострим кутом, щоб легше було забивати. Встановлюємо їх на вершинах трикутника і б'ємо кувалдою. Йдуть вони досить легко, і за кілька хвилин перший готовий, те саме проробляємо і з рештою двох. Якщо є бур, можна просвердлити колодязь, щоб менше забивати. Над нижнім рівнем траншеї стрижні мають виступати сантиметри на 30.

Коли всі вони опиняться в землі, приступаємо до з'єднання горизонтальними смугами, щоб створити замкнутий контур. Застосовуючи звичайне зварювання, приварюємо смуги до куточків. Використовуємо саме зварювання, тому що болтове з'єднання у землі швидко зруйнується. Втрата контакту призведе до втрати заземлення своєї функціональності.

Якщо немає можливості застосувати зварювання, можна використовувати болти, але тільки над поверхнею грунту. Їх обробляють струмопровідним мастилом, періодично підтягують і знову змащують.

Зібраний контур з'єднуємо зі щитком. Приварюємо до куточка дріт із сталі, прокладаємо дном траншеї до електрощитка. На іншому кінці приварюємо шайбу для створення надійного контакту у місці з'єднання з ВЩ. Якщо немає прута відповідного перерізу, використовуємо таку саму смугу, що й для горизонтальних перемичок. Вона навіть краща, із землею у неї велика площа контакту, але з нею важче працювати. У крайньому випадку, якщо не вдається вигнути смугу під потрібним кутом, розрізаємо її на частини та зварюємо з окремих елементів.

Готовий контур заземлення обробляємо антикорозійним складом, після чого можна засипати землею. Виготовлена ​​в такий спосіб конструкція прослужить десятки років.

Підключення споживачів – зміни у схемі проводки

Одним монтажем зовнішнього заземлювального пристрою справа не обмежується. Якщо в будинку є три дроти, то проблем ніяких не виникає. Але зі старою двопровідною схемою доведеться повозитися. Адже вона не призначена для підключення заземлення.

Існує кілька варіантів, з яких можна вибрати найбільш підходящий:

1. 1. Встановлюємо нові євророзетки, проводимо від них до щитка окремі проводи, що заземлюють. Через електрощит підключаємо їх на шину заземлення.
2. 2. Повністю відключаємо стару проводку. Від'єднуємо її від електрощита та залишаємо у стіні, а нову прокладаємо поверх неї у пластикових кожухах. Для розеток та вимикачів використовуємо старі гнізда.
3. 3. Змінюємо двопровідну схему на трипровідну. Стару можна не видаляти, а залишити для освітлення та підключення малопотужних приладів. Трипровідну монтуємо окремо після встановлення нового щита.

Але на введенні у нас залишилося два дроти, з підключенням за системою TN-C. На трансформаторній підстанції нейтраль заземлена, повітрям підходить фаза L та інша жила, яка поєднує в собі нульовий захист з робочим проводом, позначається на схемах PEN. Власний контур заземлення тепер слід підключити до домашньої мережі. Для цього існує два способи:

• переробити систему з TN-C на TN-C-S;
• підключити за системою ТТ.

У двопровідній системі TN-C немає окремого захисного провідника. Щоб переробити її на TN-C-S, застосовуємо поділ суміщеного PEN дроту на два окремих: захисний РЕ і робочий N. Для його визначення скористаємося індикатором: на фазному він світитиметься, а на потрібному PEN світіння відсутнє.

В електричному вступному щиті встановлюємо шину, металево пов'язану з його корпусом. Вона служитиме шиною заземлення РЕ, підключаємо до неї провід PEN, що йде з вулиці. Встановлюємо у щиті ще дві шини ізольовані від корпусу. До однієї з них робимо перемичку, це буде шина нульового робочого дроту N. На другу ізольовану шину підключаємо фазу L.

Застосування системи ТТ не вимагає поділу PEN дроту. За такої схеми між контуром заземлення та PEN провідником відсутній електричний зв'язок. Два дроти входять до будинку через шини ізольовані від корпусу ВЩ. Заземляється сам електрощит.

ТТ має переваги перед TN-C-S системою, яка потребує поділу PEN дроту. Якщо відгорить нуль з боку входу в систему TN-C-S, всі прилади виявляться заземленими на контур, що за певних обставин може спричинити негативні наслідки. При системі ТТ у проводу PEN відсутній будь-який зв'язок із домашнім заземленням, на корпусах приладів гарантовано не буде напруги.

Застосування схеми ТТ потребує обов'язкової наявності ПЗВ – пристроїв захисного відключення. Незайвими вони будуть у системі TN-C-S. Особливо корисними виявляться в ситуації, коли спостерігається нерівномірне навантаження фаз і на нульовому провіднику з'являється невелика напруга. Коли мережа електрично пов'язана із захисним провідником, воно може з'явитися на корпусі приладу. Саме тоді має спрацювати захист.

З розглянутого вище робимо висновок, що для будинку зі старою проводкою найкращим варіантомє застосування схеми ТТ, а всередині краще змонтувати окремі підводи для заземлення потужних приладів.

Основним елементом забезпечення безпеки електроустановок є захисне заземлення. Супутні системи: автоматичні вимикачі, запобіжники, блискавкозахист - не можуть функціонувати за його відсутності, і стають марними.

Що таке заземлення

Це комплекс, що складається з металевих конструкційта провідників, який забезпечує електричний контакт корпусу електроустановки з фізичною землею, тобто із ґрунтом. Система починається із заземлювача: металевого електрода, заземленого в ґрунт. Ці елементи не можуть бути одиночними, для надійності вони поєднуються в заземлюючий контур.

Як це працює

Зовнішній контур заземлення (який знаходиться безпосередньо в ґрунті), з'єднується за допомогою надійного провідника із внутрішнім контуром у приміщенні, або зі щитком заземлення. Далі, за допомогою внутрішньої мережі захисних провідників, проводиться підключення до корпусів електроустановок та контактів заземлення на комутаційних пристроях (розподільні щитки, коробки, розетки та інше).

Пристрої, що генерують електроенергію, мають систему заземлення, з якою з'єднується нульова шина. При виникненні аварійної ситуації (фаза з'єдналася з корпусом електроустановки) виникає електричний ланцюг між фазним провідником і нульовою шиною по лінії заземлення. Сила струму в аварійному ланцюзі спонтанно зростає, спрацьовує пристрій захисного відключення (автоматичний вимикач) або перегорає запобіжна вставка.

Результат роботи справної системи:

• не відбувається загоряння силового кабелю (небезпека пожежі);
• запобігається можливості ураження електрострумом при торканні аварійного корпусу електроустановки.

Опір тіла людини у десятки разів вищий, ніж опір заземлення. Тому сила струму (за наявності фази на корпусі електроустановки) не досягне небезпечної життя величини.

З чого складається заземлення

1. Зовнішній контур заземлення. Розташовується за межами приміщень, безпосередньо у ґрунті. Є просторовою конструкцією з електродів (заземлювачів), з'єднаних між собою нероздільним провідником.
2. Внутрішній контур заземлення. Струмопровідна шина, розміщена всередині будівлі. Охоплює периметр кожного приміщення. До цього пристрою під'єднуються всі електроустановки. Замість внутрішнього контуру можна встановити щиток заземлення.
3. Заземлюючі провідники. Сполучні лінії, призначені для підключення електроустановок безпосередньо до заземлювача або внутрішнього контуру заземлення.

Розглянь ці компоненти докладніше.

Зовнішній або зовнішній контур

Монтаж контуру заземлення залежить від зовнішніх умов. Перш ніж розпочати розрахунок, і виконати проектне креслення, необхідно знати параметри ґрунту, в якому будуть встановлені заземлювачі. Якщо ви самі зводили будинок, ці характеристики відомі. В іншому випадку краще викликати геодезистів, для отримання висновку по ґрунту.

Які бувають ґрунти і як вони впливають на якість заземлення? Приблизний питомий опір кожного типу ґрунту. Чим воно нижче, тим краще провідність.

• Глина пластична, торф = 20-30 Ωм·м
• Суглинок пластичний, зольні ґрунти, попіл, класична садова земля = 30–40 Ом·м
• Чорнозем, глинисті сланці, напівтверда глина = 50-60 Ом · м

Це найкраще середовище для того, щоб встановити зовнішній контур заземлення. Опір розтікання струму буде досить низьким навіть за малого вмісту вологи. А в цих ґрунтах природна вологістьзазвичай вище за середнє.

• Напівтвердий суглинок, суміш глини та піску, вологий супіс - 100–150 Ом·м

Опір трохи вищий, але за нормальної вологості параметри заземлення не вийдуть за нормативи. Якщо в регіоні установки встановиться тривала суха погода, необхідно вживати заходів щодо примусового зволоження місць встановлення заземлювачів.

• Глинистий гравій, супісок, вологий (постійно) пісок = 300–500 Ом·м

Гравій, скеля, сухий пісок – навіть за високої загальної вологості, заземлення у такому грунті буде неефективним. Для дотримання нормативів доведеться встановлювати глибинні заземлювачі.

Важливо! Неправильний розрахунок контуру заземлення, ігнорування параметрів часто призводять до сумних результатів: ураження електрострумом, вихід з ладу обладнання, загоряння кабелю.

Багато власників об'єктів, заощаджуючи «на сірниках», просто не розуміють, для чого потрібен контур заземлення. Його завдання при поєднанні фази із землею забезпечити максимальну величину струму короткого замикання. Тільки в цьому випадку швидко спрацюють пристрої захисту відключення. Цього неможливо досягти, якщо опір розтікання струму буде високим.

Визначившись із ґрунтом, ви зможете вибрати тип, і найголовніше – розмір заземлювачів. Попередній розрахунок параметрів можна виконати за такою формулою:

Розрахунок наведено для вертикально встановлених заземлювачів.

Розшифрування величин формули:

• R0 - одержаний після обчислення опір одного заземлювача (електрода) в омах.
• Рекв – питомий опір ґрунту, див. інформацію вище.
• L – загальна довжина кожного електрода в контурі.
• d - діаметр електрода (якщо круглий перетин).
• Т - обчислена відстань від центру електрода до землі.

Задаючи відомі дані, а також змінюючи співвідношення величин, ви повинні досягти значення для одного електрода близько 30 Ом.

Якщо встановлення вертикальних заземлювачів неможливе (через якість ґрунту), можна розрахувати величину опору горизонтальних заземлювачів.

Важливо! Монтаж горизонтального контуру більш трудомісткий і пов'язаний із підвищеною витратою матеріалу. До того ж, таке заземлення залежить від сезонної погоди.

Тому краще витратити більше часу на забивання вертикальних стрижнів, ніж стежити за барометром та вологістю повітря.

І все ж таки наводимо формулу розрахунку горизонтальних заземлювачів.

Відповідно, розшифровка додаткових величин:

• Rв - одержаний після обчислення опір одного заземлювача (електрода) в омах.
• b – ширина електрода – заземлювача.
• ψ - коефіцієнт, що залежить від погодного сезону. Дані можна взяти у таблиці:

• ?Р - так званий коефіцієнт попиту горизонтально розташованих електродів. Не вдаючись до подробиць, отримуємо цифри з таблиці на ілюстрації:

Попередній розрахунок опору необхідний не тільки для правильного планування закупівель матеріалу: хоча буде прикро, якщо вам не вистачить для завершення робіт, кількох метрів електрода, а до магазину кілька десятків кілометрів. Більш-менш акуратно оформлений план, розрахунки та креслення знадобляться для вирішення бюрократичних питань: під час підписання документів про приймання об'єкта, або складання ТУ з компанією енергозбуту.

Зрозуміло, ніякий інженер не підпише папери лише на підставі нехай і красиво виконаних креслень. Буде зроблено виміри опору розтікання.

Технологія проведення робіт

Вибираємо місце розміщення заземлювачів. Зрозуміло, неподалік будинку (об'єкта), щоб не довелося прокладати довгий провідник, який доведеться механічно захищати. Бажано, щоб вся площа контуру знаходилася на території, яку ви контролюєте (є власником). Щоб одного разу, ваша захисна «земля» не була викопана п'яним екскаваторником. Тож забивати штирі за парканом не будемо.

Підійде город (за винятком картопляної грядки), палісадник, клумба біля будинку. Оброблювані ділянки краще, вони регулярно поливаються. А додаткова волога в землі піде на користь заземлення. Якщо ваш грунт має низький питомим опором- можна встановити заземлення на майданчику, який потім буде покритий асфальтом або плиткою. Під штучним покриттямземля не пересушується. Та й ризик пошкодити контур заземлення мінімальний.

Зрозуміло, необхідно враховувати подальші плани. Якщо в місці встановлення контуру через рік з'явиться гараж з оглядовою ямою- краще відразу вибрати місце спокійніше.

Залежно від форми майданчика, вибираємо порядок розташування електродів: у лінію або трикутником.

Важливо! Незалежно від розташування вертикальних заземлювачів повинно бути не менше трьох.

Якщо вибрано трикутник – розмічаємо майданчик відповідної форми зі сторонами 2.5–3 метри. Копаємо траншею у формі рівностороннього трикутника на глибину 70-100 см, шириною 50-70 см. Ми знаємо, що всі заземлювачі з'єднуються між собою. Провідник повинен бути поглиблений на відстань не менше 50 см, з урахуванням мінімального рівня ґрунту (наприклад, копання грядки). Якщо зверху буде укладено покриття - його товщина до уваги не береться. Тільки чистий ґрунт.

Можна вибрати весь ґрунт, не тільки по периметру траншеї. Вийде трикутна яма глибиною 0.7–1.0 м. Готовий контур можна буде засипати ґрунтом із низьким питомим опором. Наприклад, золою чи попелом. Солі проникнуть у землю, і сприятимуть зниженню загального опору розтікання струму.

Після цього, по кутах ями (траншеї) починаємо забивати електроди.

Параметри заземлювачів (розглядаємо вертикальне розташування)

• Сталь без гальванічного покриття:

Коло – діаметр 16 мм.

Труба – діаметр 32 мм.

Прямокутник чи куточок - площа поперечного перерізу 100 мм ².

• Сталь оцинкована

Коло – діаметр 12 мм.

Труба – діаметр 25 мм.

Прямокутник або куточок – площа поперечного перерізу 75 мм².

Коло – діаметр 12 мм.

Труба – діаметр 20 мм.

Прямокутник або куточок – площа поперечного перерізу 50 мм².

Грунт повинен щільно облягати металеву поверхнюзаземлювача. Фарбувати електроди заборонено!

А як бути, якщо за розрахунками довжина кожного із трьох електродів перевищує 1.5–2 метри? Є невеликі секрети.

З'єднуємо електроди провідником. Якщо арматура сталева – найкраще підійде зварювання. Мідні стрижні з'єднуються болтовою стяжкою, провідник повинен мати переріз щонайменше 30% від перерізу електродів.

Після складання контуру проводимо виміри опору розтікання струму. Вимоги до контуру заземлення для індивідуального житла – 10 Ом. Вимір краще довірити сертифікованим фахівцям, у яких є відповідне обладнання. Тим більше, що при отриманні ТУ від енергетиків вам все одно доведеться представити систему заземлення для вимірювань. Якщо опір вищий за норму - додаємо електроди і приварюємо їх до контуру. Поки що не отримаємо норму.

Контур заземлення всередині об'єкту

Як правило, це сталева шина, прокладена відкритим способом внутрішньої поверхністіни поблизу підлоги.

В індивідуальних житлових будинкахмонтаж внутрішнього контуру заземлення не провадиться. Через невисокий клас небезпеки приміщення, і невелику кількість електроустановок. Замість внутрішнього контуру встановлюється заземлювальний щиток або головна заземлююча шина (ГХШ).

Щиток з'єднується або із внутрішнім контуром (як на ілюстрації), або за допомогою провідника із зовнішнім контуром заземлення. Безпосередньо від щитка виконується розведення провідників захисного заземлення електроустановками. Часто замість щитка заземлення може застосовуватися контактна колодка «PE» безпосередньо у вхідному щиті квартири.

Підсумок

Ми докладно розглянули, що таке контур заземлення, для чого він потрібен і яким він має бути згідно з ПУЕ. Самостійне встановленняне знижує відповідальності: від виконання вимог безпеки залежить ваше життя, та життя домочадців.

Відео на тему