Как сделать контур заземления в частном доме своими руками: схемы заземления и монтажный инструктаж

Как сделать контур заземления в частном доме своими руками: схемы заземления и монтажный инструктаж

Строительство загородного дома включает в себя множество электротехнических работ. Среди них не последнее место занимает планирование и обустройство системы заземления, которую нельзя игнорировать по причинам безопасности и требованиям ПТЭЭП.

Делать заземление в частном доме своими руками не запрещено, поэтому в этом материале подробно рассмотрим основные этапы проектирования и монтажа контура.

Значение и необходимость заземления

Основу энергообеспечения частного дома составляет электрическая сеть, представляющая опасность для жильцов, если не применить некоторые меры по ее устранению. К таким мерам относится двойная изоляция проводников, выравнивание потенциалов, установка УЗО и дифавтоматов.

Заземление электросети также играет важную роль и предназначено, чтобы отводить появившийся в ненужном месте электроток в грунт.

Одного забитого в землю куска арматуры или профиля недостаточно. Заземление – это целая система взаимодействующих между собой элементов, связанная с другими системами.

Ее нельзя монтировать, не подобрав подходящие по параметрам детали и не произведя предварительные расчеты.

Между городскими многоэтажками и частным жильем существует разница в устройстве заземляющих систем.

В многоквартирных домах шина находится в этажном электрощите, тогда как для частного дома контур заземления зарывают буквально в землю, так как он расположен рядом и не требует больших усилий для монтажа.

Все требования к проектированию и устройству системы заземления изложены в ПТЭЭП 2.7.8. Владелец дома должен знать, что прием в эксплуатацию самостоятельно обустроенной конструкции будет проводить организация-поставщик электроэнергии.

Ее представители раз в полгода обязаны визуально осматривать наземные видимые части системы, а примерно раз в 12 лет производить выемку грунта и поверять состояние подземных элементов.

Выбор системы и составление схемы

Всего существует три системы заземления: ТТ, IT, TN, из них последняя делится еще на три разновидности – TN-S, TN-C, TN-C-S.

В частном домостроении обычно используют схемы систем TN-C-S или ТТ, причем TN-C-S выглядит более привлекательной, так как к ее монтажу предъявляется меньше требований.

Система начинается от главной заземляющей шины, которая установлена или в электрощитке дома, или в шкафу вводного устройства.

Наиболее рациональным считается решение, когда заземление расположено на опоре, перенаправляющей электромагистраль в дом.

Система ТТ используется гораздо реже. Ею занимаются представители энергоснабжающей организации, а если владелец все же решит сэкономить и самостоятельно произвести монтаж, то заверять документы придут все те же работники Энергоснаба.

Если все же рискнете и выберете схему заземления ТТ для частного дома, то не забудьте про обязательную установку УЗО!

Инструкции по монтажу заземления

Существует два способа сборки и установки подземных заземляющих конструкций. Первый можно выполнить своими силами, хотя придется потрудиться и потратить немало времени, а второй по силам только профессионалам, так как потребуется специальное оборудование и навыки измерения сопротивления.

Вариант 1 — заземляющий провод + заземлитель

Сначала рассмотрим, как самостоятельно сделать заземление в частном доме, не прибегая к платным услугам. Система состоит из двух основных элементов, каждый из которых подбирается в зависимости от условий монтажа.

Заземляющий провод – медный проводник с сечением, равным сечению фазной жилы. Он одним концом подключен к шине, расположенной в электрощите, вторым – к заземлителю, зарытому в грунт. К шине также ведут заземляющие проводники от всех электроустановок в доме.

Заземлитель – это конструкция из стальных элементов, тесно контактирующая с грунтом и служащая для выравнивания потенциалов при появлении напряжения.

При проектировании учитывают параметры сопротивления грунта, вычисляют размеры стержней и рамы, а также глубину залегания.

Существует универсальная конструкция, для создания которой не нужно производить сложные расчеты.

Для ее изготовления потребуются:

  • три 3-метровых уголка 50*50 мм или стальная труба со стенкой 3 мм и диаметром 16 мм;
  • три 3-метровых уголка 40*40 мм.

Также понадобится сварочный аппарат, режущий инструмент, кувалда, крепежные материалы, а для земляных работ – лопата и ведро.

  1. Выкапываем траншею от дома до места установки заземлителя. Ее глубина и ширина – около полуметра.
  2. Делаем разметку для вбивания штырей (уголков) в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м.
  3. В местах вершин треугольника выкапываем ямки глубиной 50 см.
  4. Соединяем ямки узкими канавками по периметру, чтобы получился треугольник.
  5. Забиваем уголки 50*50 в землю так, чтобы над ее поверхностью остались части длиной около 0,2 м.
  6. Свариваем три уголка 40*40 в форме треугольника.
  7. Привариваем треугольник к уголкам, забитым в землю.

Затем подключаем к конструкции заземляющий проводник: запрессовываем его конец круглым наконечником и с помощью болта подходящего размера прикручиваем к отверстию, высверленному в одном из уголков.

Читайте также:  Как пользоваться мультиметром для чайников

Металлические детали необходимо засыпать грунтом, лучше песком, а место монтажа заземлителя и проводника пометить табличкой, чтобы при строительных или хозяйственных работах не повредить.

Рекомендации по выбору деталей и монтажу заземлителя в грунт:

Заземление в частном доме: Доверяй, но дублируй

Схема с сайта aquatic-home.ru

Поселковые электрики нередко просто забивают в землю кусок стального уголка или арматуры, к которому подсоединяют медный провод. Да, как дополнительное заземление такая конструкция возможна. Но для полноценного заземляющего контура ее недостаточно.

Особого внимания требует проводка, сделанная по системе заземления ТТ (на схеме ниже). При таком подключении к контуру заземления на вашем участке будут предъявляться повышенные требования: должен быть не один, а как минимум два-три электрода. Ведь, в отличие от предыдущих вариантов, здесь он вынужден « справляться » с работой самостоятельно, без дублеров, — то есть повторных заземлений на пути от трансформаторной подстанции к вашему щитку.

Схема с сайта housediz.ru

Сколько фаз должно заходить в дом?
Подключение в частном доме может быть как однофазным (как на схеме выше), так и трехфазным — в этом случае вы « забираете » электричество от поселковой сети не с двух, а с трех проводов. Для поселковых сетей с выделенной мощностью 15 кВт последний вариант немного дороже, но для развитого домашнего хозяйства предпочтительнее.

Во-первых, он позволяет пользоваться техникой, требующей подключения к трехфазным розеткам (электрокотлы, электроплиты, печи для сауны, деревообрабатывающие станки).

Во-вторых, при грамотно продуманной схеме электроснабжения позволяет минимизировать просадки напряжения в сети при включении мощных приборов.

В-третьих, в трехфазной сети можно равномерно распределить нагрузки: фаза в дом, фаза в баню, все три — в гараж и мастерскую.

Фото с сайта chebo.biz

Как сделать заземление в частном доме?
Заземлитель для электросети имеет идентичную конструкцию, независимо от количества фаз. Больше того, такой же контур заземления, как для частного дома с 15-ю кВт, нужен и для молниеотвода. Здесь возможны два варианта.

1. Использовать в качестве заземлителя врытые или вбитые в землю проводники: стальной пруток, уголок и т.п. Подойдут два, а лучше три металлических прута, соединенные сварной перемычкой. Пруты располагают контуром в виде треугольника на расстоянии не менее трех метров друг от друга. Гл убина заземления — 2–3 м. При этом перемычки между прутами должны располагаться чуть ниже, чем на полметра под землей. К одной из перемычек приваривают токоотвод из стальной проволоки, который выводится на поверхность.

Фото с сайта amperof.ru

Важно: Для подземной части такой конструкции допустимо использовать только сварные соединения, поскольку любые другие (например, резьбовые) в земле корродируют и теряют надежность. Медный провод от домашнего щитка подсоединяется к токоотводу при помощи зажимной клеммы. Зажим всегда обрабатывают антикоррозийной смазкой.

Более подробно о том, как правильно сделать заземление в частном доме (и для чего оно нужно) , мы писали в статье про молниезащиту . Убедитесь, что поселковый электрик знает эти детали, прежде чем подключить заземление в щитке .

Фото с сайта zazem812.ru

2. Купить готовый комплект в виде набора стальных стержней (есть более дорогие, из меди или нержавейки) и контактных групп. Преимущество « коробочных » решений — надежные контакты, быстрый монтаж системы заземления и повышенный срок службы: медь и нержавейка служат многие десятилетия.

Для частных домов в средней полосе России с традиционно высоким уровнем грунтовых вод этого обычно достаточно. Заземлители не требуют обслуживания — только периодического (раз в два-три года) осмотра внешних контактных групп, а при необходимости — зачистки и смазки контактов.

Узнать или проверить, есть ли заземление в частном доме, можно так же, как и в квартире.

Фото с сайта elektro.ru

Сложный случай: Электролитическое заземление
Электролитическое заземление — это тоже « коробочное » решение, но предназначенное для грунтов с высоким электрическим сопротивлением (например, для заземления в сухом песчаном грунте ), мест, где нет возможности заглубиться в грунт (скальная основа), и при ограниченных площадях (высокоплотная застройка).

В качестве заземлителя здесь используется L-образный или стержневой полый электрод, в который засыпается специально подготовленная смесь минеральных солей.

Однако если ваш дом не расположен в пустыне или условиях вечной мерзлоты, электролитическое заземление будет излишним. Его основная область применения — индустриальные объекты.

Фото с сайта keaz.ru

Совет: Предотвратить нежелательные последствия поможет установка на входе щитка устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Монтируется оно на DIN-рейку, выглядит так же, как УЗО (устройство защитного отключения), стоит несколько тысяч рублей. Но ремонт сгоревшей техники или устранение последствий пожара обойдутся намного дороже.

Читайте также:  Как пользоваться wago

Что заземлять, кроме электропроводки?
В отличие от многоквартирных домов, где заземления требует лишь электропроводка, в частных постройках есть и другие элементы, которые нужно подключать к заземляющему контуру. Например, газовый котел и металлические трубы системы газового отопления. Последние должны быть еще и соединены между собой системой уравнивания потенциалов (СУП). Решение вопроса, как сделать заземление газового котла, оставьте монтажникам оборудования. Самодеятельности здесь не место.

У представителей газовых компаний свои (повышенные) требования к качеству заземления. Основной показатель хорошей работы заземлителя — сопротивление растеканию электрического тока. Нормативное значение для частного домовладения — не более 30 Ом (измеряется специалистами непосредственно в точке расположения заземлителя, « домашними » средствами его не проверить). Заземлители, сделанные по схемам, которые мы описали ранее, этому значению соответствуют. В случае если ваш контур не « дотягивает » до высоких требований газовщиков (не более 10 Ом), скорее всего, придется делать дополнительное точечное заземление.

Не забудьте про УЗО!
Независимо от того, какое именно заземление сделано в вашем доме, для подстраховки на случай его « осечки » ставьте отдельные УЗО на исходящие линии — чтобы при внештатной ситуации в бане, в гараже или на улице — с газонокосилкой — у вас не « вырубало » весь дом.

Особое внимание стоит уделить розеткам в помещениях повышенной влажности (санузлы, предбанник, цокольный этаж). Помните, что в них можно устанавливать только розетки, специально предназначены для уличной установки — в брызгозащищенном исполнении (с крышками). А именно: минимальный класс защиты — IP54 (помещение), IP65 (улица), с заземляющим контактом, подключение — только через УЗО.

Как сделать правильное заземление своими руками

В старых многоэтажках и частных домах о заземлении не задумывались — в этом не было нужды. В наше время в каждой квартире одновременно работает множество электрических приборов, подключены практически все розетки, работает холодильник, электроплита, вытяжка, заряжаются сотовые телефоны и ноутбуки, поэтому без заземления уже не обойтись.

В статье поговорим о том, как сделать заземление своими руками как в частном доме, так и в квартире.

Устройства заземления своими руками: схемы и примеры

Для примера возьмем удачный опыт устройства заземления, осуществленного на основании официально заверенного проекта, проверенного и допущенного к эксплуатации.

Для устройства заземления необходимо:

  • Аппарат и сварочная маска.
  • Две лопаты (совковая и штыковая).
  • Молоток или кувалда.
  • Стальные уголки.
  • Стальной прут.
  • Провода.
  • Электроды.
  • Труба гофрированная.
  • Клемма.

Для примера возьмем частный дом. Разметим точки на расстоянии друг от друга по 1,5 метра, забиваем 3 стальный уголка. между которыми расстояние по 1.5 метра забиваем электроды — 3 стальных, 3-х метровых уголка.

Вбиваются уголки вертикально, утапливаясь на 50% глубины вырытого рва (около 50 см. от уровня земли). Ров вырывают в форме треугольника.

Уголки привариваются к электродам, вбитым в землю, все плоскости как следует завариваются сварочным аппаратом. После этого, необходимо измерить сопротивление заземления.

Обратите внимание! Максимально допустимый уровень сопротивления — 30 Ом.

После проверки сопротивления приступаем к привариванию металлического прута к уголку заземляющего контура. Прут прокладывается к дому. После этого, его нужно поднять под фротон и подсоединить в щит.

С помощью болтов подсоединяем к корпусу щита и распределяем по электроприборам и розеткам, а в ров засыпаем выкопанную землю.

Рассмотрим еще один пример.

Для устройства данной системы понадобятся:

  • колы заземления;
  • металлические перемычки для объединения колов;
  • линии передачи от контура до щитка.

На схеме изображена самая популярная модель заземления:

Виды заземления для частного дома

Существует 6 видов систем заземления для частных домов, но наибольшей популярностью при строительстве пользуются две системы: TN-S-C и TT, причем TN-S-C является наиболее рекомендованной для индивидуальной застройки.

Устройство заземления имеет контакт с землей, а нейтраль глухозаземлена. Благодаря этому, к жильцам дома земля и нейтраль идут через единый проводник, а перед входом в дом делятся на два отдельных.

При системе TN-C-S УЗО не требуются — на ней установлены автоматы. Но у популярной системы есть и свои минусы: при повреждении провода может появиться фазное напряжение, а отключить его не представляется возможным. Поэтому у этих линий обязательно должна быть защита проводов и резервное заземление каждые 100-200 метров.

Однако, чем старее линии электропередач, тем чаще они не отвечают вышеуказанным требованиям. Особенно часто такую ситуацию можно наблюдать в деревнях. В этом случае подойдет система ТТ.

Читайте также:  Как определить ток

Система ТТ от TN-C-S отличается тем, что провод заземления к щиту идет не от трансформатора, а от контура заземления. ТТ-система устойчива к повреждениям на проводе, но у нее есть свой минус: обязательная установка УЗО.

Система ТТ считается запасной, ее можно использовать только в том случае, если линия электропередач не соответствует требованиям TN-S-C.

Варианты заземления (или зануления) в квартире

При современном строительстве обязательно проводится монтаж трехпроводной электросети. Но в многоэтажных домах старых построек такая система не применялась, и в данном случае придется делать не заземление, а зануление электропроводки. Поговорим о том, в чем разница между заземлением и занулением.

На схеме мы видим систему зануления:

И заземление, и зануление нужны для того, чтобы защитить жильцов от удара током при касании к приборам, на которых произошла утечка тока.

Основное различие в том, что при занулении происходит быстрое отключение тока при контакте жильца и оголенного провода или поврежденного электроприбора, а при заземлении напряжение уходит в землю.

Принцип зануления состоит в том, что корпус электроприборов соединяется с нейтральным проводом — нулем, а в результате данного соединения создается контур.

При появлении утечки тока, зануление провоцирует короткое замыкание, и предохранители на щитке отключат подачу тока к электроприборам, розеткам и проводам.

Расчет и создание заземляющего контура

Для расчета заземляющего контура необходимо точно определить его основные параметры. С помощью параметров создается схема, на основании которой подсчитывается нужное количество заземлителей, их размеры и порядок размещения.

Схема защитного заземления: r — сопротивление заземляющих устройств u — напряжение прикосновения

Для произведения расчетов потребуются нижеперечисленные данные:

  • данные об электрооборудовании, его характеристики (напряжение, размеры электродов, конфигурации электродов, тип установки и пр.);
  • данные об естественных заземлителях, показатели сопротивления, период действия заземляющей защиты и т.д.

Чаще всего, заземление рассчитывают при установке системы в однородном грунте, но современные методы позволяют рассчитывать и при установке заземления в неоднородном грунте.

Для того, чтобы произвести расчеты в однородном грунте, нужно учитывать значения сопротивления замерзающей прослойки земли в зимний период. Для того, чтобы получить точные данные, применяют особые коэффициенты, которые используются для расчета систем заземления разного типа сложности.

Если же требуется рассчитать заземлители, монтируемые в двух-трех слоях грунта, то потребуется учитывать значения сопротивления каждого слоя грунта. Расчет основывается на применении всех потенциалов, направленных на монтируемые электроды, составляющие конструкцию из заземлителей.

Нормативные регламенты ПЭУ требуют расчета по основному параметру — требуемому сопротивлению. Для электрооборудования, которое имеет напряжение до 1 кВ, рассчитывать сопротивление заземляющего контура нужно по следующей формуле:

Для того, чтобы организовать защитное заземление установок при более высоком уровне напряжения, при расчетах используются следующие параметры и стандартные величины:

  • в электрических сетях с качественно заземленной нейтралью с присущими им высокими токами на землю — 0,5 Ом;
  • для систем с изолированной нейтралью и малых токах более 1000 В — не выше 10 Ом при 250в.

В многоэтажках для защиты жителей от ударов током применяются автоматические выключатели, которые производят зануление электросети.

Схема расположения заземлителей, заглубленных до скального грунта:

В частных домах зачастую отсутствует техническая возможность монтирования автоматических приборов, отключающих дом от тока в случае поломки. Для этого и требуется устройство заземления.

Для монтажа вертикальных заземлителей можно использовать металлическую трубу с диаметром 50 мм, стальной прут толщиной 10 мм, уголок металлический длиной 50 мм. Для контура нужно взять три металлических отрезка длиной по три метра, чтобы получился равносторонний треугольник, как на схеме выше.

Элемент заземления изготавливают из металлической трубы длиной 9 м., толщиной 4 мм. После этого, контур заземления можно приварить сварочным аппаратом к проводнику, сделанному из полосовой стали. Теперь контур можно соединить с естественным заземлителем.

Контур заземления справляется с функцией защитного сопротивления, для этого достаточно подключить его к вмонтированному в землю водопроводу, изготовленному из металла, либо к металлическим трубам или любым другим металлоконструкциям.

После того, как защитный контур был установлен, вырытые траншеи и рвы нужно засыпать однородным грунтом, чистым от мелких камней и мусора.

После прочтения статьи читатель знает все о том, что такое заземление и зануление, как устанавливать заземление в квартире и частном доме и самостоятельно приступать к монтажу. Важно помнить о технике безопасности, проверять величину сопротивления после установки.

Если нет навыков работы с электроприборами и соответствующих инструментов, оптимальнее всего будет вызвать профессиональных электриков.