Заземление в частном доме своими руками: 2 схемы для разных грунтов по науке

Содержание

Если в Вашем старом доме электросеть состоит из 2 проводов (имеется только рабочий ноль и фаза), необходимо обязательно организовать систему заземления. Не знаете для чего это нужно? Основное назначение системы заключается в отводе опасного потенциала в землю при неисправности изоляции (подробнее читайте в статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-zazemlenie-i-dlya-chego-ono-prednaznacheno.html). Другими словами, если электропроводка будет повреждена, Вас не ударит током от корпуса мощного электроприбора (к примеру, подключенной стиральной машинки). О том, как сделать заземление в частном доме своими руками, читайте далее! Содержание:

Важность вопроса

Если Вы задаетесь вопросом, обязательно ли нужно делать заземление в своем дачном домике либо коттедже, то сразу же говорим, что без защитного контура нельзя обойтись. Даже по нормативам ПУЭ, СНиП и ГОСТу требуется делать специальный отвод, который обезопасит Вас от поражения электрическим током. Организация системы TN-S (ее правильное название) в сети 220 и 380 Вольт должна производиться еще при строительстве, т.к. потом это делать более затратно (необходимо будет менять двухжильный кабель на трех- либо пятижильный по всему дому).

Если вы приобрели дом, в котором отсутствует заземление, то необходимо его смонтировать и подключить. Монтаж системы заземления достаточно простой. Помимо заземления, необходимо создать молниезащиту. О том, как сделать громоотвод своими руками, мы рассказывали в отдельной статье.

Устройство контура заземления

Требования к заземлению и занулению определяются в ПУЭ Глава 1.7. Также перед организацией защитного контура рекомендуем изучить ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

Контур заземляющего устройства представляет из себя электроды, вкопанные в землю и соединенные между собой электродом — стержнем из металла или металлической полосой. Обычно заземляющий контур делают в форме треугольника или квадрата. На фото показано, как устанавливать заземлители в траншею.

При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5-0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1-0,2 м. Расстояние между электродами 2,5-3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

image

Контур заземления соединяется в двух местах с помощью заземляющих проводников с внутренней заземляющей сетью дома. Она может быть выполнена так, как показано на этом фото:image

На фото видно, что заземляющая полоса жестко прикреплена к стене. Заземляющие полосы можно прикрепить дюбелями или строительно-монтажным пистолетом непосредственно к стене или с использованием промежуточных деталей. Пистолетом пристреливаются полосы из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм. Основанием должен быть бетон или кирпич.

Далее мы предоставим к Вашему вниманию описание, как пошагово устроить заземление в своем доме.

Разрабатываем схему

Первым делом необходимо определиться со схемой заземления в частном доме, по которой Вам нужно будет сделать всю систему.

На сегодняшний день популярностью пользуются две схемы:

  • Замкнутая (в виде треугольника). Ее преимущество в более надежном функционировании, т.к. если металлическая перемычка между штырями повредится, система будет все равно работать (с другой стороны). Все размеры треугольника указаны на картинке:
  • Линейная. В этом случае все штыри вкопаны в одну линию, причем ряд соединяется последовательно. Минус такой системы заземления дома в том, что при повреждении первой перемычки она вся выйдет из строя (принцип гирлянды).

Мы рекомендуем Вам сделать заземление в частном доме по схеме треугольник, т.к. по сути, монтажные работы не изменятся (все равно придется копать три ямы и вбивать три штыря), но при этом эффективность будет в несколько раз выше, чем при рядной схеме. Более подробно о заземлении треугольником мы рассказали в отдельной статье!

Помимо выше предоставленных схем заземления в частном доме, можно сделать свой вариант. К примеру, забить уголки прямоугольником либо овалом. Для примера рекомендуем Вам распечатать четыре наиболее популярных варианта:

Еще один важный момент — расстояние между электродами. На рисунке выше указано расстояние 1,2 метра между электродами, длина которых составляет 2-3 метра. Это не совсем правильно. Лучше сделать расстояние между электродами равное их длине, или же не менее 3 метров.

Все дело в том, что при небольшом расстоянии между заземлителями, зоны растекания электрического тока будут накладываться друг на друга, а значит при утечке тока система будет не эффективной. Именно поэтому лучше немного разнести заземлители друг от друга, а главное — надежно их соединить сваркой или специальными зажимами.

Подготавливаем инструмент и материалы

Что касается инструментов для монтажа заземления в загородном доме (к примеру, на даче), вам понадобятся:

  • сварочный аппарат (его наличие обязательно, т.к. соединение пластин и арматуры без сварки не создаст качественный контакт, тем более под почвой);
  • болгарка (резать металл на подходящие куски);
  • штыковая лопата;
  • перфоратор;
  • кувалда (чем тяжелее, тем лучше, т.к. придется вгонять штыри на 2 метра вглубь);
  • набор гаечных ключей (затягивать болт).

Если Вы обладаете хотя бы небольшими навыками электрика, рекомендуем сделать сварочный аппарат своими руками! Ничего сложного в этом нет!

Из материалов следует использовать:

  1. Металлический уголок из нержавеющей стали с размерами 50*50 мм, длиной не менее 2 метров. Альтернативный вариант – водопроводная труба из стали, диаметром 32 мм, толщиной стенок не менее 3,5 мм либо арматура. Также можно использовать прямоугольный профиль, главное чтобы его площадь поперечного сечения не превышала 150 мм2.
  2. Три полоски металла длиной 120 см, шириной 4 см и толщиной не менее 4 мм.
  3. Металлическая полоса из нержавейки 40*4 мм, имеющая длину от места залегания системы к крыльцу дома.
  4. Болт М8 либо М10.
  5. Медный провод, к примеру, ПВ-3, толщиной не менее 6 мм(в зависимости от того, какое сечение принято для фазного проводника).

Важно! Не экономьте на толщине заземлителей, т.к. от этого будет зависеть долговечность и надежность вашего заземления!

Подготовив все необходимое, можно переходить к изготовлению заземления в частном доме. 

Монтажные работы

Шаг 1 – Выбираем место

Сначала нужно определиться, в каком месте сделать заземляющий контур. Важность данного этапа очень высока, т.к. от выбора места заземления на дачном участке зависит безопасность использования системы. Если и случится пробой электропроводки, в результате чего сработает защита, то в месте, где находятся штыри, быть никого не должно. Присутствие человека либо животного на месте отвода электричества в почву может стать причиной летального исхода. Именно поэтому местоположение электродов выбирается с учетом того, что здесь никто не будет находиться. Лучше всего размещать отвод вдоль забора за домом, на расстоянии не больше, чем 1 метр от фундамента постройки. Дополнительно рекомендуется сделать невысокий заборчик либо бордюр для ограждения небезопасной зоны .

Если Вы не хотите портить ландшафтный дизайн участка, рекомендуем организовать систему заземления жилого дома под валунами либо какой-нибудь объемной садовой скульптурой. В данном случае и находиться никто не сможет в опасной зоне и красоте приусадебной территории ничто не навредит!

Шаг 2 – Земляные работы

Для примера рассмотрим, как правильно сделать заземление в частном доме треугольником по схеме, которую мы рассматривали выше. На данном этапе необходимо лопатой прокопать треугольник со сторонами 2-3 метра (наиболее оптимальное расстояние между уголками). Глубина траншеи должна составлять от 50 до 70 см. Такую же траншею нужно прокопать к крыльцу дома.

Шаг 3 – Собираем конструкцию

Теперь начинается основная часть процесса. Согласно схеме необходимо забить электроды на 2 метра в землю (чтобы остались только верхушки, к которым нужно будет прихватиться сваркой).

Рекомендуется болгаркой подточить вбиваемый конец, чтобы он легче пронизывал почву.

Когда все штыри буду вбиты, необходимо приварить пластины к верхушкам, чтобы получился металлический треугольный каркас (как показано на фото).

Еще одна пластина укладывается в длинную траншею, идущую к дому, и прихватывается одним концом к ближайшей вершине треугольника.

После этого можно переходить к подсоединению кабеля к пластине, используя болт и, в конце концов, засыпать все ямы грунтом обратно.

Один важный нюанс – если участок представлен песочной подушкой, токопроводимость грунта нужно будет повысить раствором соли. Жидкость необходимо разлить под основание всех электродов. Недостаток такого мероприятия – металл быстрее начнет поддаваться коррозии, что сделает заземление в частном доме не таким мощным, как нужно.

Шаг 4 – Контрольная проверка

Последнее, что Вам останется сделать – провести замер сопротивления готового заземления в частном доме. По-хорошему для измерения необходимо использовать специальный электроприбор, стоимость которого довольно высокая.

В домашних условиях можно пойти другим путем решения проблемы, более простым – проверить работоспособность с помощью лампы, мощностью не менее 100 Вт. Все что нужно – подключить источник света одним контактом к заземляющему контуру, а другим к фазе. Если лампочка будет ярко гореть – монтаж заземления в собственном доме был выполнен правильно, тускло – контакт между элементами конструкции слабый и необходимо переделывать стыки. Если же свет вообще не появился, Вы где-то допустили ошибку и нужно будет полностью пересматривать всю систему, возможно, начиная с самой схемы! Более подробно об измерении сопротивления контура заземления мы рассказывали в отдельной статье.

На этом инструкция и завершается. Надеемся, что теперь Вы знаете, как сделать заземление в частном доме своими руками! Обращаем Ваше внимание на то, что данная технология и все размеры подходит и для дачи тоже.

Более подробно увидеть весь процесс Вы можете на наглядных видео примерах:

–>

Разные виды заземления в частном доме отличаются друг от друга как степенью надежности, так и конструктивными особенностями. Существует несколько систем, которые применяют в индивидуальном строительстве чаще остальных. Однако, чтобы выбрать лучшее заземление частного дома, нужно знать особенности, а также влияние различных условий на выбор заземления.

Системы заземления, применяемые в электротехнике

В электротехнике применяют несколько систем заземления – TN-C, TN-S, TN-C-S, IT, TT. Расшифровываются эти обозначения следующим образом:

۞ первая буква латинского алфавита определяет, как заземлен источник питания:

  • T – нейтральный проводник источника питания соединен с землей;
  • I – любые токопроводящие части изолированы от контакта с землей.

۞ вторая буква указывает на характер заземления открытых токопроводящих частей электроустановки:

  • T – открытые проводящие части связаны с землей независимо от заземления источника питания;
  • N – все открытые токопроводящие элементы связаны с точкой, в которой заземлен источник питания.

۞ буквы, которые указываются в обозначении после буквы N через дефис, определяют как устроен защитный и рабочий проводники:

  • C – функции защитного и рабочего проводников выполняются одним общим PEN;
  • S – функции защитного PE и рабочего N проводника обеспечиваются раздельно.

В электротехнике обозначают проводники латинскими буквами.

«L» – (Line – линия), так в США и в Европе называют «линейный» провод. Термин «линейное напряжение», обозначает напряжение между фазными проводами в трехфазной сети. В России такой проводник получил название «фазного». В кабелях для такого проводника предусмотрена жила в белой, коричневой или черной изоляции.

«N» – (Neutral – нейтраль) «нейтральный» провод электрической сети, который подключен к общей точке соединения обмоток либо генератора на электростанции, либо трансформатора на подстанции, если обмотки включены звездой. В России этот провод называют «нулевым». При монтаже в качестве нейтрали используют жилу в синей или голубой изоляции.

«PE» – (Protective Earthing – защитное заземление) защитный проводник. В России его еще называют «заземляющим» или проводом защитного заземления. В составе кабельных линий этот провод можно определить по жёлто-зелёной изоляции. Этот проводник служит для защиты от поражения электрическим током при наличии или возникновении неисправностей изоляции внутри электрических приборов или оборудования.

В «Правилах устройства электроустановок» используют именно такие обозначения.

Система TN-C

Самая простая и самая «древняя» схема заземления, в которой нулевой и заземляющий проводники объединены. При «пробое» фазы на токопроводящие части, ток уходит в землю, а автоматический выключатель обесточивает цепь.

Однако у этой системы есть существенный недостаток. При больших нагрузках нулевой провод может медленно «подгорать». При коротком замыкании, которое образуется при «падении» фазы на корпус, уже поврежденная нейтраль может отгореть так быстро, что автомат не успеет среагировать – в цепи еще не возникнет ток отключения. В результате вместе с нейтралью пропадет и защитное заземление, а вот фаза останется на корпусе, так как автомат не отключил ее.

Если произойдет касание проводящих частей человеком, его тело образует проводник между фазой и землей. В этом случае поражение электрическим током неминуемо.

Система TN-S

Это более современная система, в которой нейтральный и заземляющий проводник разделяют по всей цепи. Такая система намного сложнее, чем TN-C, однако она и намного безопаснее. Третий, заземленный проводник в однофазной сети, или пятый в трехфазной, соединяют с заземляющим контуром на трансформаторной подстанции.

Система TN-C-S

Устройство такой электропроводки предполагает комбинирование совмещенного провода PEN и отдельного заземляющего проводника. Так бывает, например, если во всем доме проводка выполнена с отдельным заземляющим проводом, который подключен к самостоятельному заземляющему контуру, а подключение дома от трансформаторной подстанции произведено совмещенным PEN-проводником.

Такая схема оказывается более экономичной по сравнению с TN-S, так как наиболее протяженный участок электролинии можно изготовить без отдельного заземляющего провода. Тем не менее, эта схема так же надежна, как и TN-S.

Системы IT и TT

С системой ТТ все предельно ясно — заземлен корпус источника (трансформаторной подстанции), и отдельно заземлены все электроприборы в доме. Такая схема редко, но встречается при устройстве электропроводки в частных домах.

Система IT практически не встречается в быту. Она применяется в специфических случаях — например, при электроснабжении помещений с чувствительным к помехам оборудованием. Отсутствие заземления источника питания позволит минимизировать наведенные токи в сети. Безопасность обеспечивается заземлением каждого электроприбора. Такую схему применяют в лабораториях, больницах.

Типы заземления в частном доме

По виду заземляющего контура заземление разделяют на искусственное и естественное.

Искусственное создается преднамеренно в процессе устройства электросетей. Такой тип предполагает наличие искусственно созданного заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей. Это может быть только специально созданный контур, характеристики и параметры которого тщательно рассчитываются.

В качестве естественного заземления могут применять металлические элементы конструкций, контактирующие с землей. Это могут быть заземленные рельсовые пути, стальные трубы скважин, арматура фундаментов. Такие конструкции не могут обладать точными параметрами, поэтому допускается использовать естественное заземление для защиты отдельных устройств, но не электроустановки в целом.

Система заземления для частного дома — какую выбрать

Решая, какое заземление сделать в частном доме, необходимо учесть несколько факторов:

  • величину нагрузки в сети, для которой подбираются наиболее подходящие виды заземления в частном доме;

  • характер и вид грунта, в котором будут располагаться электроды;

  • удаленность от источника питания.

В зависимости от нагрузки выбирают сечение заземляющего проводника. Оно должно быть не менее толщины фазного провода, если его сечение менее 16 кв.мм. При толщине фазного провода от 16 до 32 кв.мм, сечение заземляющего проводника должно быть 16 кв.мм. Ну а при толщине линейного провода более 32 кв. мм, сечение провода заземления должно быть не менее половины фазного.

От вида грунта зависит, какой тип заземления будет применяться, и какие размеры будут иметь его элементы. В песчаных грунтах необходимо применять более длинные электроды, чем в глинистых или суглинках. Связано это с тем, что песок хуже удерживает влагу, а сухой грунт обладает малой проводимостью.

От расстояния до источника питания – трансформаторной подстанции или генератора, будет зависеть, проводить ли отдельный заземляющий провод от источника или сделать отдельный контур около дома. Если расстояние до источника велико и сечение провода большое, то лучше выбрать второй вариант. Это позволит существенно сэкономить на стоимости подводящей линии.

Одной из распространенных и безопасных систем заземления для частного дома является система TN-C-S. В этом случае к вводно-распределительному устройству подводятся только фазные и нулевой провод. От ВРУ в дом электричество поступает уже по кабелю с отдельным заземляющим проводником PE. Он подключается к корпусу шкафа ВРУ, а тот, в свою очередь – к заземляющему контуру.

Если для электропитания частного дома используется генератор, выгоднее применить систему TN-S. В этом случае корпус генератора заземлен, а от источника до дома электричество передается по кабелю с отдельным защитным проводником.

Старую схему TN-C в строящихся домах лучше не использовать. При большом количестве бытовой техники такая система не сможет надежно защитить проживающих в доме.

Какие виды заземления в частном доме можно выполнить своими руками

При строительстве дома своими руками, возможно, многие задумываются о том, какие виды заземления можно сделать самостоятельно. При наличии необходимых материалов и инструментов, позволяющих произвести необходимые измерения, устроить это несложно.

Самостоятельно можно сделать заземление, используя подручные средства – старые трубы, металлопрокат, арматуру. Преимуществом такого вида заземления является простота изготовления и невысокая стоимость. Порой все затраты приходятся лишь на покупку электродов для сварки. Недостатком такого способа является небольшой срок службы. Через 10-15 лет заземляющий контур придется заменить.

Если позволяют средства, лучше купить модульное заземление и смонтировать его своими руками. Такой вид заземления представляет собой готовый комплект. Преимуществом такого вида является быстрота установки и длительный срок службы. Недостаток – высокая цена.

Способы заземления в частном доме

Заземляющий проводник или электрод, непосредственно передающий напряжение в грунт, изготавливают разными способами:

  • заземление в частном доме трубой;
  • точечное заземление штырем в частном доме;

  • заземление уголком.

В первом случае используется стальная труба диаметром 60-80 мм длиной не менее двух метров. Трубу забивают в грунт и к ней приваривают заземляющую шину. Лучше, если это будет стальной прут диаметром не менее 10 мм или стальная полоса толщиной не менее 4 мм и шириной 20-40 мм.

Во втором случае для устройства заземлителя используют подходящий стальной стержень. Его также соединяют с заземляющим проводником электроустановки.

Если в качестве электрода используется стальной уголок, как в третьем случае, то его размеры должны быть следующими: размер полки – 40-50 мм, толщина – не менее 4мм.

Лучший вариант, который можно выполнить своими руками, это заземление частного дома треугольником. Для этого применяют три электрода, которые забивают по углам равностороннего треугольника. Размер треугольника заземления частного дома зависит от вида грунта, электрической нагрузки в здании.

Как правило, в подавляющем большинстве случаев для заземления частного дома достаточно, чтобы сторона треугольника была равна 120 см, а глубина труб, штырей или уголков – 2,5 метра. Все проводники обвариваются стальной полосой шириной 40 мм и толщиной 4 мм. К одной из вершин треугольника приваривают заземляющую шину.

Запрещено окрашивать электроды заземляющего контура, так как может увеличится сопротивление и эффективность заземления снизится.

Проводимость контура и грунта зависит от влажности, поэтому в жаркую сухую погоду рекомендуется тщательно проливать место погружения электродов водой.

Как выбрать комплект заземления для частного дома

Рассматривая различные виды заземления в частном доме, целесообразно обратить внимание на готовые комплекты изделий. Несмотря на то, что цена их высока, у них есть важное преимущество – длительный срок службы. Так, например, стальные оцинкованные стержни в качестве электродов могут служить более 30 лет. А стержни из нержавейки или из стали с медным покрытием и того больше. Минимальный срок службы таких изделий составляет не менее 50 лет.

Комплект модульного заземления представляет собой стержни и соединительные шины. Заземлитель может представлять собой привычный треугольник или длинный штырь, погружаемый в землю на большую глубину. В втором случае штырь изготавливают составным и в процессе погружения наращивают. Первый стержень перед погружением оснащается стартовым наконечником, который навинчивается на нижний конец штыря. Стержни соединяются между собой медными резьбовыми муфтами или же вкручиваются один в другой. Для забивания стержня используют специальную навинчивающуюся ударную насадку.

Выбирать комплект заземления для частного дома нужно так, чтобы сопротивление его не превышало 30 Ом. Исходя из этих условий выбирают общую длину штырей. Как правило, в инструкции к комплекту указывается сопротивление одной секции для разных видов грунтов.

Выбирая конфигурацию, стоит учитывать глубину залегания грунтовых вод, глубину промерзания грунта зимой, наличие рядом с домом других сооружений. Часто привычная схема «треугольник» оказывается неприемлемой. Для нее может просто не хватить места на участке рядом с домом. К тому же, один глубоко погруженный стержень может оказаться намного эффективнее трех неглубоких. Это объясняется тем, что при расположении заземлителя в грунтовых водах сопротивление минимально. Зимой в результате промерзания грунта сопротивление увеличивается. А при соединении треугольником все три стержня, в отличие от одного глубоко погруженного, оказываются полностью или частично в промерзшей зоне.

Если учесть все описанные выше требования, влияющие на выбор вида заземления для частного дома, безопасность проживающих будет обеспечена при эксплуатации электроприборов и оборудования всегда – в любое время года и при любых погодных условиях.

Вам может быть интересно

Для чего нужно заземление в частном доме

Одним из условий подключения коттеджа к поселковой электросети является наличие у строения контура заземления. Его параметры электрики энергоснабжающей организации проверяют перед подсоединением вводного кабеля к домовому ВРУ. Энергетики заботятся о безопасности даже тех, кто считает подобную защиту излишней. При этом сделать заземление в частном доме можно самостоятельно. Надо лишь к монтажу всех его элементов внутри и снаружи здания подойти максимально внимательно.

Содержание

Заземление в частном доме

Делать заземления требуется не только в частном доме, но и во всех постройках на участке. Оно во многом бессмысленно лишь в бане или веранде, где есть только освещение. В остальном – любой электрический инструмент или бытовой прибор (стиральная машинка, плита и т.п.) может стать источником поражения током. И провод «на землю» как раз предназначен для предотвращения этого.

Принцип работы заземления

Следует разделять защитное (PE) и функциональное рабочее (FE) заземление. По зданию проводами они идут раздельными контурами и нигде не соприкасаются между собой. Первое делается с целью повышения электробезопасности и является обязательным в частных домах. Второе предназначено для правильной работы электроустановок с трансформаторами или электродвигателями и в коттеджах обустраивается редко.

Варианты схем заземления

Домовая система заземления делится на две части

  1. Внутренняя.
  2. Наружная.

Первая представляет собой сеть дополнительных жил в электропроводке, которые посредством розеток подходят к каждому электрическому прибору в коттедже. Вторая делается в виде нескольких железных штырей забитых в землю на участке неподалеку от заземляемого здания.

Предназначенная для отвода опасного тока в грунт наружная составляющая заземления малоэтажного дома по форме может быть замкнутой либо линейной. В обеих конструкциях используется три-четыре штыря (электрода), которые заглубляются в почву. Но в первом случае они сверху соединяются по кругу, треугольником или прямоугольником, а во втором – одной линией.

Замкнутая

Замкнутый вариант контура заземления более надежен, но требует больше материала. Для его устройства на участке возле дома придется выделять много места под яму порядка 3х3 метра. Она будет хоть и неглубокой, но большой.

Замкнутая схема заземления

Линейная

Линейный аналог дешевле и проще. Однако к внутренней части системы заземления частного дома он подключается проводником только с одного края. Если в находящейся в земле линии произойдет разрыв, то часть внешнего контура просто выпадет из работы, а сопротивление оставшейся станет слишком высоким. В такой ситуации УЗО может и не сработать когда нужно.

Линейное заземление

Системы заземления применяемые для домов

Для коттеджей существует несколько вариантов организации системы заземления. И выбор подходящего зависит не столько от схемы электропроводки в построенном частном доме, сколько от того, чем располагают энергетики в поселке.

TN-C

Самой простой и дешевой является схема TN-C. Защитный проводник в ней объединен с рабочим нулевым. Вся электропроводка в частном доме в этом случае делается двухжильной (фаза и N). Жил меньше, а соответственно стоимость монтажа внутридомовой электросети минимальна.

Однако при обгорании нуля защита в TN-C просто исчезает – если в данный момент с металлическим корпусом электроприбора соприкасается человек, то он обязательно получит удар током. Этот способ заземления дома считается устаревшим и сейчас не рекомендуется к применению.

Подключение по cхеме TN-C

TN-S

Гораздо более надежный вариант тот, что сделан по схеме TN-S. Здесь сразу от подстанции идут два раздельных проводника N и PE. Такое заземление частного дома наиболее совершенно с технической точки зрения, но встречается редко, так как является слишком дорогостоящим (в первую очередь для энергетиков).

Схема подключения TN-S

TN-C-S

Чаще всего сейчас применяется вариант TN-C-S. При нем от подстанции прокидывается совмещенный PEN проводник, который при вводе в дом уже разделяется на N и PE. Это более надежно и безопасно. Но в частном секторе зачастую используется его аналог со схемой ТТ. В этом случае от подстанции также идет одна защитно-нулевая жила, но сам коттедж дополнительно защищается отдельным контуром со штыревой конструкцией возле строения.

Схема подключения TN-C-S

Особенности схем заземления 220 В и 380 В

Независимо от того, двухфазные 220 В или трехфазные 380 В подведены к участку, заземление в частном доме можно выполнить по любой схеме. Вольтаж влияет только на количество фазных жил. PEN или N все равно идут в том или ином виде от подстанции, от них при выборе и надо отталкиваться.

Как правильно рассчитать

  • общее количество погружаемых электродов и их форму;
  • удельное сопротивление грунтов на участке (причем на разной глубине);
  • влажность почвы;
  • применяемый в конструкции металл;
  • расстояние между электродами и многое другое.

Таблица сопротивляемости грунтов

На фото подобное устройство не выглядит сложным. Но расчеты его сложны, самостоятельно выполнять их не рекомендуется. Однако простое заземляющее устройство из стальных уголков 40х40 для организации заземления в частном доме можно рассчитать и по упрощенной формуле.

Как сделать контур заземления

Если есть проект с полностью рассчитанной схемой заземления, то смонтировать подобную защитную систему самостоятельно не сложно. Фактически это обычная электропроводка в деревянном доме или коттедже из иных материалов. Здесь важно лишь соблюдать стандартные меры безопасности и правила электромонтажа.

Выбираем место

Контур заземления следует устанавливать:

  • вдали от газопроводов, а также электрических и слаботочных сетей в земле;
  • в месте, где люди и животные будут находиться только изредка (в идеале этот участок следует огородить);
  • с северной стороны от коттеджа (там почва всегда более влажная, что повышает токопроводимость);
  • на удалении в 1,5–2 метра от отмостки дома.

Материалы и компоненты

Чаще всего для создания заземляющий контур в грунте делают из стальных уголков 40х40. Из них делают заостренные штыри, ими же потом эти электроды соединяют сваркой.

Материалы для заземления

Порядок действий

Монтаж классической треугольной заземляющей конструкции производится в шесть этапов:

  1. Вырывается траншея глубиной 50–70 см со сторонами в 2,5 метра (ближе друг к другу штыри погружать в почву не стоит, толку от них будет ноль).
  2. Кувалдой по углам забиваются электроды.
  3. Три погруженных в землю штыря соединяются уголками сверху сваркой.
  4. К созданному треугольнику приваривается стальная полоса шириной 40 мм и с болтом на конце для крепления проводника.
  5. Полоса отводится до коттеджа и фиксируется на его стене.
  6. Траншея закапывается грунтом без камней.

Расчет глубины системы заземления

Проверка и контроль контура

Точно проверить сопротивление созданного устройства заземления возможно только при помощи специального прибора. Это лучше всего доверить специалистам из электролаборатории.

Частые ошибки при монтаже

Чтобы сделать заземление правильно, следует избегать следующих частых ошибок:

  1. Красить погруженные в землю электроды (это приводит к резкому снижению их электропроводимости с землей).
  2. Соединять электроды, уголки поверх и отводную полосу болтами (разрешена только сварка).
  3. Слишком далеко отводить заземляющее устройство от коттеджа.
  4. Использовать ржавый и/или тонкий металл.
  5. Использовать алюминиевый провод для крепления на медной шине.

Ошибка подключения заземления

Заземление и обнуление – в чем разница

И главное – нельзя подключать заземляющий провод к нулю в розетке (заземление и обнуление являются разными частями электропроводки). Также категорически не стоит «землю» с электроприборов подсоединять к батарее либо иным металлоконструкциям без их специального заземления.

Заключение

Самому своими руками заземление в частном доме можно обустроить и без привлечения электриков. Однако его проектирование и расчеты лучше доверить специалисту. Эта система создается, чтобы обезопасить людей в коттедже от поражения электрическим током. Если профильных познаний нет, то рисковать и рассчитывать ее самостоятельно не стоит.

Смотрите также видео о

Читайте про другие наши материалы:

Виды контуров заземления

Вообще, контуры заземления могут быть в виде треугольника, прямоугольника, овала, линии или дуги. Оптимальный вариант для частного дома — треугольник, но вполне подойдут и другие.

image

Заземление в частном доме — виды заземляющих контуров

Треугольник

Заземление в частном доме или на даче чаще всего делают с контуром в виде равнобедренного треугольника. Почему так? Потому что при таком строении на минимальной площади получаем максимальную площадь рассеивания токов. Затраты на устройство заземляющего контура минимальны, а параметры соответствуют номам.

image

Чаще всего заземление в частном доме делают с контуром в виде треугольника

Минимальное расстояние между штырями в треугольнике контура заземления — их длина, максимальное — удвоенная длина. Например, если штыри забиваете на глубину 2,5 метра, то расстояние между ними должно быть 2,5-5,0 м. В этом случае при измерении сопротивления контура заземления получите нормальные показатели.

Во время работ не всегда получается сделать треугольник строго равнобедренным — камни попадаются в нужном месте или другие труднопроходимые участки грунтов. В этом случае можно штыри сдвигать.

Линейный контур заземления

В некоторых случаях проще сделать контур заземления в виде полукруга или цепочки штырей, выстроенных в линию (если нет свободного участка подходящих размеров). В этом случае расстояние между штырями тоже равно или больше длины самих электродов.

image

При линейном контуре необходимо большее число вертикальных электродов — чтобы площадь рассеивания была достаточной

Недостаток такого способа — для получения нужных параметров необходимо большее количество вертикальных электродов. Так как забивать их — то еще удовольствие, при наличии мета стараются сделать треугольный контур.

Материалы для контура заземления

Чтобы заземление частного дома было эффективным, его сопротивление не должно быть больше 4 Ом. Для этого необходимо обеспечить хороший контакт заземлителей с грунтом. Проблема в том, что измерить сопротивление заземления можно только специальным прибором. Эту процедуру проводят при вводе системы в эксплуатацию. Если параметры хуже, акт не подписывают. Потому, делая заземление частного дома или дачи своими руками, старайтесь строго придерживаться технологии.

image

Пример заземления для частного дома

Параметры и материалы штырей

Штыри заземления обычно делают из черного металла. Чаще всего используется пруток сечением 16 мм и больше или уголок параметрами 50*50*5 мм (полочка 5 см, толщина металла — 5 мм). Обратите внимание, что арматуру использовать нельзя — ее поверхность каленая, что изменяет распределение токов, к тому же в земле она быстро ржавеет и разрушается. Нужен именно пруток, не арматура.

image

Возможные профили электродов

Еще вариант для засушливых регионов — толстостенные металлические трубы. Их нижнюю часть сплющивают в виде конуса, в нижней трети сверлят отверстия. Под их установку сверлят лунки требуемой длины, так как забить их не получится. При пересыхании грунтов и ухудшении параметров заземления, в трубы заливают соляной раствор — для восстановления рассеивающей способности грунтов.

Длинна стержней заземления — 2,5-3 метра. Этого достаточно для большинства регионов. Конкретнее есть два требования:

  • стержень контура заземления должен заходить в грунт ниже уровня промерзания не менее чем на 60 см (лучше — 80-100 см);
  • в засушливых регионах как минимум 1/3 заземлителя должна находиться во влажных грунтах, потому еще надо ориентироваться на уровень расположения грунтовых вод  — при низком их расположении могут понадобиться более длинные стержни. image

    Чаще всего используют стальной уголок и полосу

Конкретные параметры заземления можно высчитать, но требуются результаты геологического исследования. Если у вас таковые имеются, можно заказать расчет в специализированно организации.

Из чего делать металлосвязь и как соединять со штырями

Все штыри контура соединяются между собой металлосвязью. Ее можно сделать из:

  • медного провода сечением на менее 10 мм2;
  • алюминиевого провода сечением не менее 16 мм2
  • стальной проводник сечением не менее 100 мм2 (обычно полоса 25*5 мм) .

Чаще всего штыри между собой соединяются при помощи стальной полосы. Ее приваривают к уголкам или оголовкам прутка. Очень важно чтобы качество сварного шва было высоким — от этого зависит пройдет ли ваше заземление испытание или нет (будет ли оно соответствовать требованиям — сопротивление меньше 4 Ом).

image

Параметры, которых необходимо добиться при самостоятельном изготовлении контура заземления

При использовании алюминиевого или медного провода к штырям приваривают болт большого сечения, к нему уже крепят провода. Провод можно накрутить на болт и прижать шайбой с гайкой, можно провод оконечить разъемом подходящего размера. Главная задача та же — обеспечить хороший контакт. Потому не забудьте зачистить болт и провод до чистого металла (можно обработать шкуркой) и хорошо поджать — для хорошего контакта.

Как сделать заземление своими руками

После того как закуплены все материалы, можно приступать к собственно изготовлению контура заземления. Для начала нарезают металл на отрезки. Длина их должна быть больше расчетной примерно на 20-30 см — при забивании вершины штыре изгибаются, так что приходится их срезать.

image

Заточить забиваемые края вертикальных электродов — дело пойдет быстрее

Есть способ уменьшить сопротивление при забивании электродов — один конец уголка или штыря заточить под углом 30°. Этот угол оптимален при забивании в грунт. Второй момент — к верхнему краю электрода, сверху, приварить площадку из металла. Во-первых, по ней проще попасть, во-вторых, меньше деформируется металл.

Порядок работ

Независимо от формы контура, начинается все с земляных работ. Необходимо выкопать канаву. Лучше ее сделать со скошенными краями — так она меньше обсыпается. Порядок работ такой:

  • Расчищают площадь, на которой будет размещаться контур заземления, наносят разметку.
  • По разметке копают траншею глубиной 70-80 см, шириной около 50 см. Глубина неслучайна — если проложить металлосвязь ниже или выше, металл будет быстрее корродировать.
  • Подготовленные штыри ставят в намеченных местах, забивают до тех пор, пока над поверхностью не останется участок около 20 см.

    Процесс изготовления заземляющего контура — для заземления в частном доме

  • Когда все вертикальные электроды забиты, срезают площадки или искореженные куски, зачищают металл, приваривают горизонтальный электрод — маталлосвязь. Шов должен быть непрерывный, хорошего качества.
  • После остывания места сварки, шов прокрасить. Только ни в коем случае не красьте сами электроды и полосу, их соединяющую. Это очень ухудшит контакт с землей, все придется переделывать. Краской защищается только место сварки, как наиболее подверженное коррозии. Вся остальная поверхность металла должна быть без краски.

    Красить надо только места сварки

  • От ближайшей к дому точки готового контура заземления копают канаву такой же глубины как и под -контур  60-70 см. Ширина ее может быть меньше — если полоса будет цельной и не надо ее сваривать.
  • Полосу металла сечением не менее 25*4 мм укладывают в вырытую канаву. Ее приваривают к электроду или металлосвязи.
  • Возле стены дома уложенная полоса поднимается из земли на расстояние не менее 200 мм от поверхности. В этом месте можно подключать шину или провод, который идет к шине защитного заземления, расположенной в щитке.

    Схема заземляющего контура с размерами

Собственно, на этом все. Заземление в частном доме своими руками сделали. Осталось его подключить. Для этого надо разобраться со схемами организации заземления.

Ввод контура заземления в дом

Контур заземления необходимо каким-то образом завести на шину заземления. Сделать это можно при помощи стальной полосы 24*4 мм, медной проволоки сечением 10 мм2, алюминиевым проводом сечением 16 мм2.

В случае использования проводов, их лучше искать в изоляции. Тогда к контуру приваривается болт, конец проводника надевается гильза с контактной площадкой (круглой). На болт накручивается гайка, на нее — шайба, затем провод, сверху — еще одна шайба и все это затягивается гайкой (картинка справа).

Как завести «землю» в дом

При использовании стальной полосы есть два выхода — завести в дом шину или провод. Стальную шину размером 24*4 мм тянуть очень не хочется — вид неэстетичный. Если есть — можно при помощи того же болтового соединения провести медную шину. Она нужна гораздо меньшего размера, смотрится лучше (фото слева).

Также можно сделать переход с металлической шины на медный провод (сечение 10 мм2). В этом случае к шине приваривают два болтана расстоянии в несколько сантиметров друг от друга (5-10 см). Медный провод закручивают вокруг обоих болтов, прижимая их с помощью шайбы и гайки к металлу (затягивать как можно лучше). Это способ — самый экономный и удобный. Требует не так много денег, как при использовании только медного/алюминиевого провода, провести его через стену проще, чем шину (даже медную).

Схемы заземления: какую лучше сделать

В настоящий момент в частном секторе используют только две схемы подключения заземления — TN-C-S и TT. В большинстве своем к дому подходит двухжильный (220 В) или четырехжильный (380 В) кабель (система TN-С). При такой проводке кроме фазного (фазных) провода приходит защитный проводник PEN, в котором объединены ноль и земля. На данный момент этот способ не обеспечивает должной защиты от поражения электротоком, потому рекомендуется заменить старую двухпроводную проводку на трехпроводную (220 В) или пятипроводную (380 В).

Две схемы, которые применяются если надо сделать заземление в частном доме

Для  того чтобы получить нормальную трех- или пяти- жильную проводку необходимо провести разделение этого проводника на землю PE и нейтраль N (при этом необходим индивидуальный контур заземления). Делают это во вводном шкафу на фасаде дома или в учетно-распределительном шкафу внутри дома, но обязательно до счетчика. В зависимости от способа разделения получают либо систему TN-C-S, либо TT.

Устройство в частном доме системы заземления TN-C-S

При использовании этой схемы очень важно сделать хороший индивидуальный контур заземления. Обратите внимание, что при системе TN-C-S  для защиты от поражения электрическим током необходима установка УЗО и дифавтоматов. Без них ни о какой защите речь не идет.

Также для обеспечения защиты требуется к земляной шине отдельными проводами (неразрывными) подключить все системы,  которые сделаны из токопроводящих материалов — отопление, водоснабжение, арматурный каркас фундамента, канализация, газопровод (если они выполнены из металлических труб). Потому шину заземления необходимо брать «с запасом».

Схема преобразования системы TN-С на TN-С-S

Для разделения PEN проводника и создания заземления в частном доме TN-C-S нужны три шины: на металлическом основании — это будет шина PE (земляная), и на диэлектрическом основании — это будет шина N (нейтрали), и маленькая шина-расщепитель на четыре «посадочных» места.

Металлическую «земляную» шину надо прикрепить к металлическому корпусу шкафа так, чтобы был хороший электрический контакт. Для этого в местах крепления, под болты, с корпуса счищают краску до чистого металла. Нулевую шину — на диэлектрическом основании — лучше крепить на дин-рейку. Такой способ установки выполняет основное требование — после разделения шины PE и N нигде не должны пересекаться (не должны иметь контакта).

Заземление в частном доме — переход с системы TN-С на TN-С-S

Далее подключаем так:

  • Пришедший с линии проводник PEN заводится на шину-расщепитель.
  • На эту же шину подключаем провод от контура заземления.
  • С одного гнезда медным проводом сечением 10 мм2 ставим перемычку на земляную шину;
  • С последнего свободного гнезда ставим перемычку на нулевую шину или шину нейтрали (тоже медный провод 10 мм2).

Теперь все — заземление в частном доме сделано по схеме TN-C-S. Далее для подключения потребителей фазу берем от вводного кабеля, ноль — с шины N, землю — с шины PE. Обязательно следим, чтобы земля и ноль нигде не пересекались.

Заземление по системе TT

Преобразование схемы TN-C в TT происходит вообще просто. От столба приходят два провода. Фазный и дальше используется как фаза, а защитный PEN-проводник крепится к «нулевой» шине и дальше считается нулем. На шину заземления напрямую подается проводник от сделанного контура.

Заземление в частном доме своими руками — схема TT

Недостаток этой системы в том, что она обеспечивает  защиту только той техники, у которой предусмотрено использование «земляного» провода. Если есть еще бытовая техника, сделанная по двухпроводной схеме, она может оказаться под напряжением. Даже если корпуса их заземлить отдельными проводниками, в случае проблем напряжение может остаться на «нуле» (фазу разорвет автомат). Поэтому из этих двух схем предпочтение отдают TN-C-S как более надежной.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий