линейное заземление в частном доме своими руками 380 в
Заземление дома своими руками: простое, сложное, для разных случаев
Электроприборов в современной повседневной жизни человека становится все больше и больше. И поэтому прежняя (как ее еще называют «хрущевская») норма потребления электричества в 1,3 кВт на квартиру (220 В; пробки — 6 А) сегодня смотрится совсем смешно. Зато не слишком весело выглядит перспектива электрошока от засилия агрегатов, которым явно не хватает нормативного объема питания. Поэтому проблема защитного заземления (а в случае со стиральной машиной еще и рабочего) сегодня особенно актуальна. И без решения этой задачи не обойтись.
Однако в домах старой постройки такого заземления просто нет. А цены на услуги в специализированных организациях высоки. По силам ли обычному человеку сделать заземление в доме своими руками? Получится сэкономить или все-таки лучше заплатить профессионалам?
В принципе, заземление — дело не слишком сложное. Однако его исполнение потребует абсолютного внимания и аккуратности, а также точного следования нижеприведенным инструкциям и советам от специалистов.
Можно ли сделать заземление самостоятельно?
Если выполнить заземление грамотно, чтобы в результате измерения показали сопротивление токового растекания не более 4 Ом, у электриков повода для придирок и штрафов не будет.
Что же касается существующих норм и требований по этому вопросу, они подробно регламентированы:
И ни в одном из вышеперечисленных нормативных документов нет ни слова о том, что заземление должна выполнять какая-то специализированная фирма. Главное, чтобы все было сделано по правилам и соответствовало существующим нормам.
Попробуем подробно разобраться в 2-х вопросах:
Заземление: защитное и рабочее
Защитным заземлением называется заземление, которое защищает жильцов от электрошока, а запитанную от сети аппаратуру — от выхода из строя и пробоя на корпус. А если есть молниеотвод, то и от удара молнии.
Рабочее же заземление в случае возникновения электрического ЧП исполняет роль защитного, а в остальное время обеспечивает нормальную работу электрического оборудования.
Постоянное рабочее заземление — участь промышленного оборудования. Бытовую технику достаточно заземлить через евророзетку. Но в реальных условиях лучше все-таки наглухо заземлить:
Части заземления
Заземлителями называют металлические проводники, которые вбиты или врыты в землю. Нижний конец такого заземлителя должен находиться в почве на полметра ниже уровня ее промерзания. А в местностях, где зима с плюсовыми температурами — на полметра ниже уровня просыхания в грунте со стабильной влажностью. Точные данные о длине конкретного заземлителя можно получить в местной энергослужбе.
Есть еще понятие «металлосвязи». Так называют сварную металлическую конструкцию, которая соединяет заземлители (их верхние концы). Она заводится в дом как шина заземления. И таких вводов может быть сразу несколько, но одна шина обязательно должна заземлять ВЩ (вводный щит) или ВРУ (вводно-распределительное устройство).
Таким образом, формула проста:
Заземлители + Металлосвязь = Жесткий цельный контур заземления.
Заземляющие проводники соединяют клеммы электроустановок с шиной заземления. Они могут быть:
К шине заземления проводники подключаются на контактные площадки — зачищенные до блеска, с резьбовыми отверстиями под болты 4М (не меньше). Участки подключения должны быть обработаны консистентной смазкой, защищающей от окисления и предотвращающей электрокоррозию.
Ряд контактных площадок на транзитном участке шины отмечается косыми черными метками. Не может быть сплошного окрашивания шины заземления, однако допускается, чтобы она была замоноличена в стену (кроме контактных рядов).
Сопротивление металлосвязи меряется от клеммы заземления электроустановки до контура заземления (в наиболее удаленной его наземной части). И оно не должно превышать 0,1 Ом.
Зачем несколько заземлителей?
Земля является проводником нелинейным. Значит одним заземлителем обойтись не получится. Земельное сопротивление зависимо от приложенного напряжения и размера контактной площади с заземлителем. Поэтому площади одного заземлителя просто не хватит, чтобы обеспечить надежную защиту. А вот уже между двумя заземлителями, которые разнесены на 1 или 2 метра, возникает потенциальная поверхность, и эффективная площадь контакта в разы возрастает.
Правда, слишком далеко разносить заземлители нельзя — потенциальная поверхность попросту разорвется. И в результате в распоряжении пользователя окажутся только 2 отдельных заземлителя.
Как нельзя заземлять
ПЭУ (в п 1.7.110) запрещает заземлять электроустановки:
Это следует обязательно иметь в виду, выполняя заземление самостоятельно.
Молниеотводы
Объект с контуром заземления в обязательном порядке, согласно ПУЭ, должен быть оснащен молниеотводом. Особенно, если речь идет о даче, где жильцы копают колодцы, забивают на воду скважины и прокладывают трубы очень неглубоко, а то и вовсе пускают их поверху. Строения на дачных участках часто возводятся из горючих материалов, а пожарные далеко. Плюс возможную грозу наверняка сопровождает усиление ветра.
Известны случаи, когда в непогоду выгорали целые дачные поселки от ударов молнии. Виновников катастрофы находили, как правило, быстро — на пожарищах обязательно обнаруживался участок, на котором контур заземления имелся, а остатков молниеотвода не было.
Между тем простейший молниеотвод — это пара заостренных арматурин, торчащих над коньком крыши на 1,2-1,5 м. С контуром заземления их соединяет стальная проволока сечением не менее 6 мм или стальная шина 15 х 3 мм.
Ширина такого молниеотвода не может быть более 60 мм, иначе при ударе возможно разбрызгивание плазмы, последствия которого просто разрушительны. Слишком широкая конструкция обязательно сработает как антенна: она не отведет молнию в землю, а разбросает по сторонам.
Заземление частного дома
Для частного дома контур заземления выполняется по-разному. Это зависит от особенностей строения, а также от грунтовых свойств. Но в любом случае заземлители правильно делать из труб, концы которых сплющены в острие. В самом низу (в полуметре от конца трубы) необходимо также насверлить 10-15 отверстий диаметром в 5-8 мм. А шина заземления выполняется так же, как и для молниеотвода.
Для дачного домика (если есть защитное зануление) обустраивают простейший контур. Если грунт постоянно влажный, можно обойтись двумя заземлителями, но для защитного заземления их потребуется три (в ряд или треугольником). И каждый из заземлителей должен располагаться на 1,2 м от края отмостки, не ближе.
Контур линейный с двумя группами заземлителей надо делать, если есть хотя бы один из следующих влияющих факторов:
Полный контур необходим, если имеется любой из следующих решающих факторов:
Измерение заземления
Чтобы убедиться, надежную ли защиту гарантирует выполненный самостоятельный контур заземления, необходимо замерить сопротивление металлосвязи и растекания тока в земле. У профессионалов для этого есть специальные приборы, а дилетантам придется где-то позаимствовать электронный измеритель заземлений или воспользоваться электроиндукционным ручным мегомметром, меггером.
Сопротивление растекания тоже считают меггером, но включенным на Ом, соблюдая полярность подключения. Обе процедуры выполняются элементарно: следует крутить ручку меггера и смотреть, какое значение показывает стрелка на шкале.
Квартирное заземление
Электроснабжение жилых многоквартирных домов в СССР И РФ до 1997 г осуществлялось по схеме TN-C, с глухозаземленной нейтралью. Эта схема была абсолютно оправдана во времена небольшой насыщенности жилья электроприборами. Теперь же она имеет два существенных недостатка:
Энергетики стараются держать ноль при любых обстоятельствах. Но остается актуальной проблема электромагнитной совместимости, поскольку отсутствует рабочее заземление. Именно поэтому новые СНиП и ПУЭ предписывают строителям запитывать новостройки по схеме TN-C-S, а также снабжать каждый дом контуром заземления. Что же касается защитного проводника, он разводится по квартирным розеткам стандарта «евро».
Чтобы узнать, имеется ли заземление на строении, достаточно заглянуть в домовой ЩВС (открыть его по первому требованию владельцев квартир обязан закрепленный за зданием электрик, осмотр производится также в его присутствии). Если от подстанции идут 5 кабельных жил, дом запитан по схеме TN-C-S, и ничего больше делать не нужно. Если же жил 4, работает схема TN-C, и нужно думать, как заземляться.
Защитное зануление
Защитное зануление в качестве рабочего заземления годится лишь для стиральной машины. ПК от такого «заглючит» вконец, а микроволновка станет «сифонить» еще больше.
УЗЗ (устройство защитного зануления) — это подведение проводника от щитка на этаже к заземляющим контактам розеток («евро»). Однако если ноль (то есть нейтраль) слабоват, придется ставить еще и УЗО. А верным признаком плохого нуля являются бессистемные колебания напряжения в сети, без видимых проблем с погодой и аварий на подстанции.
Устройство защитного отключения (УЗО) может быть трех- и однофазным. Их также разделяют по рабочему принципу на:
Первые измеряют токи в фазе и на нуле. Если утечки нет — токи равны. Когда в фазном проводе ток больше, чем в нейтрале (а значит где-то «утечка»), дифреле вырубит и электричество, и себя. Так что после устранения проблемы, его нужно будет запускать вручную.
Чаще всего УЗО типа дифреле выполнено в виде розетки или мини-блока, который размещается около встроенной розетки или распределительной коробки рядом со счетчиком.
Вторые УЗО имитируют деятельность монтера с индикатором и монтируются непосредственно на корпусе электроустановки.
Плюсы УЗО очевидны, однако есть и пара существенных минусов:
Заземление в частном доме (380 В)
Я не являюсь профессиональным строителем или электриком, поэтому при строительстве своего каркасного дома всегда начинаю с изучения теории и руководящих документов (СНиП, ПУЭ и т.д.). При подключении 380 В, когда встал вопрос заземления, я снова обратился к теории.
Общие положения системы заземления в частном доме (3 фазы, 380 В)
Согласно ПУЭ (изд. 7) электроустановки напряжением до 1 кВ в отношении мер электробезопасности разделяются на:
Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:
Расшифровка буквенных обозначений:
Выбор системы заземления для частного дома
Для современного частного сектора подходят только две системы заземления ТТ и TN-C-S. Практически весь частный сектор запитывается от трансформаторных подстанций с глухозаземлённой нейтралью и четырёхпроводной ЛЭП (три фазы и PEN, объединённый рабочий и защитный ноль или, иначе говоря, объединённый ноль и земля).
Особенности системы заземления TN-C-S
Согласно п. 1.7.61 ПУЭ при применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Т.е. проводник PEN на вводе в дом повторно заземляется и делится на PE и N. После этого используется 5 или 3 проводная проводка.
Коммутация PEN и PE строго запрещена (ПУЭ 7.1.21. Во всех случаях в цепях РЕ и РЕN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы). Точка разделения должна стоять до коммутационного прибора. Запрещается разрывать PE и PEN проводники.
Недостаток системы TN-C-S
Согласно п. 1.7.135 ПУЭ когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного РЕ-проводника.
Для обеспечения высокого уровня безопасности от поражения электрическим током в системе TN-C-S необходимо использовать устройства защитного отключения (УЗО).
Особенности системы заземления ТТ
Систему TT рекомендуется применять при неудовлетворительном состоянии питающей воздушной линии электропередач (ВЛ) (старые неизолированные провода ВЛ, отсутствие повторного заземления на опорах).
П. 10.2 СП 31-106-2002 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ОДНОКВАРТИРНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ» устанавливает, что электроснабжение жилого дома должно осуществляться от сетей напряжением 380/220 В с системой заземления TN-C-S.
Внутренние цепи должны быть выполнены с раздельными нулевым защитным и нулевым рабочим (нейтральным) проводниками.
Правила монтажа системы ТТ:
Для выполнения вышесказанного условия достаточно будет использовать один вертикальный заземлитель в виде уголка или прутка длиной около 2-2,5 метра. Но я рекомендую выполнить контур более тщательно, забив несколько заземлителей (хуже не будет).
Недостатки системы ТТ:
Указанный недостаток системы можно нейтрализовать установкой реле контроля напряжения и УЗО ( 2-х каскадная схема с одним «пожарным» или селективным УЗО на весь дом и несколькими УЗО на всех линиях потребителей).
Указанную 2-х каскадную схему с одним УЗО на 100 мА и 3-я УЗО на 30 мА (на каждую из фаз) я оборудовал и у себя. Эта схема себя оправдала, отключив электроэнергию именно с помощью УЗО, когда я второпях сунул щупы неверно подключенного мультиметра в розетку.
Устройство контура заземления в частном доме
Согласно п. 1.7.54 ПУЭ для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. Если при использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимое значение, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях, выполнение искусственных заземлителей в электроустановках до 1 кВ не обязательно.
Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющих устройств не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.
В качестве естественных заземлителей могут быть использованы (п. 1.7.109 ПУЭ):
Не допускается использовать в качестве заземлителей:
Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.
Способ монтажа вертикальных заземлителей зависит от следующих факторов:
Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле
Площадь поперечного сечения, мм
* Диаметр каждой проволоки.
Прокладка в земле алюминиевых неизолированных проводников не допускается.
Рациональные способы монтажа электродов заземления частного дома:
Сопротивление электродов увеличивается незначительно при вдавливании в грунт и при погружении вибраторами и превышает сопротивление забитых электродов лишь на 5-10 %.
Через 10-20 дней сопротивление электродов, погруженных вибраторами, вдавленных и забитых, начинает выравниваться. Значительно больше времени требуется для восстановления структуры грунта и уменьшения сопротивления электродов, ввернутых в грунт, особенно при применении расширенного наконечника на электроде, что облегчает погружение, но разрыхляет грунт.
Место для электромонтажа контура заземления желательно располагать вблизи заземляемой электроустановки (силового щита). Потребуется корозионно-стойкий стальной уголок (50 х 50 х 5 мм) или прут и корозионно-стойкая стальная полоса (4 х 40 мм) для соединения собственно электродов заземления и контура заземления и силового щита. Чаще всего выкапывается равносторонний треугольник (3 х 3 х 3 метра), по вершинам которого забиваются 3 электрода заземления (для того, чтобы уголок свободно вбивался в землю, концы его надо заострить с помощью болгарки). К установленным в земле трём заземлителям (уголкам), приваривается по периметру корозионно-стойкая стальная полоса. Далее копается траншея (ширина 0,5 метра и глубина 0,8 метра) к дому. Укладываем в траншею стальную полосу. Один конец полосы привариваем к контуру заземления, а второй подключаем к шине РЕ в ВРУ. Закапываем однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора, траншеи. Все соединения контура заземления выполняются сваркой.
Длина вертикальных электродов определяется проектом, но не должка быть менее 1 м; верхний конец вертикальных заземлителей должен быть заглублен, как правило, на 0,5-0,7 м.
Горизонтальные заземлители используют для связи вертикальных заземлителей или в качестве самостоятельных заземлителей. Глубина прокладки горизонтальных заземлителей — не менее 0,5-0,7 м. Меньшая глубина прокладки допускается в местах их присоединений к оборудованию, при вводе в здания, при пересечении с подземными сооружениями и в зонах многолетнемерзлых и скальных грунтов.
Горизонтальные заземлители из полосовой стали следует укладывать на дно траншеи на ребро.
При забивке вертикальных заземлителей можно применять стальные электроды любого профиля – уголковые, квадратные, круглые, однако наименьший расход металла (при одинаковой проводимости) и наибольшая устойчивость к грунтовой коррозии (в случае равного расхода металла) достигаются при использовании стержневых электродов из круглой стали.
При забивке в обычные грунты на глубину до 6 м экономично применять стержневые электроды диаметром 12-14 мм. При глубине до 10 м, а также при забивке коротких электродов в особо плотные грунты, необходимы более прочные электроды диаметром от 16 до 20 мм.
Горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой или любой другой стали. Предпочтение следует отдавать круглой стали, которая при тех же массе и проводимости имеет меньшую поверхность и большую толщину, вследствие чего обладает меньшей коррозийной уязвимостью (рекомендуется применять малоуглеродистую круглую сталь).
Если вблизи объектов имеются водоемы, на дне водоемов укладывают протяженные заземлители, а от них прокладывают соединительные кабельные или воздушные линии к объектам.
Сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ:
| Сечение фазных проводников, мм 2 | Наименьшее сечение защитных проводников, мм |
| S | S |
| 16 | 16 |
| S > 35 | S/2 |
Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее:
Главная заземляющая шина
Согласно п. 1.7.121 ПУЭ в качестве РЕ-проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ могут использоваться:
Сторонние проводящие части могут быть использованы в качестве РЕ-проводников, если они, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям:
Не допускается использовать в качестве РЕ-проводников:
Нулевые защитные проводники цепей не допускается использовать в качестве нулевых защитных проводников электрооборудования, питающегося по другим цепям, а также использовать открытые проводящие части электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования, за исключением оболочек и опорных конструкций шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления, обеспечивающих возможность подключения к ним защитных проводников в нужном месте.
Использование специально предусмотренных защитных проводников для иных целей не допускается.
Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением до 1 кВ или отдельно от него (п. 1.7.119. ПУЭ).
Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину РЕ.
При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства.
Сечение отдельно установленной главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (PEN)-проводника питающей линии.
Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
В конструкции шины должна быть предусмотрена возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. Отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента.
Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.
Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов
Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи (т.е. не разрешается разрывать указанные цепи предохранителями, автоматами защиты и т.п., п. 1.7.139).
Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений.
Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта.
Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.
При использовании естественных заземлителей для заземления электроустановок и сторонних проводящих частей в качестве защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов контактные соединения следует выполнять методами, предусмотренными ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
Согласно п. 1.7.145 не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.
Если корпус штепсельной розетки выполнен из металла, он должен быть присоединен к защитному контакту этой розетки.