Как правильно сделать заземление своими руками

Системы заземления

Существует 6 отличающихся между собой систем. Несмотря на такое разнообразие, в жилых домах применяется преимущественно только 2 из них, такие как:

TN – C – S. Главной особенностью данной системы считается то, что подача тока происходит с использованием нуля PEN, который обязательно дополнительно подключается к глухо заземленной нейтрале.

В здании, в распредустройстве провод расходится на две части РЕ и N. Одна – PE – представляет собой ноль защитный (заземление), вторая – проводник – выполняет роль рабочего поля N

Для того чтобы данная система надежно работала, очень важно обеспечить ей соответствующую защиту

Это касается тех приспособлений, которые связаны с проводником PE. Такая ситуация возникает в случае механического повреждения нуля PEN между непосредственно самой подстанцией и сооружением.

TT. Эта система применяется в селах и деревнях. В загородных условиях сложно обеспечить безопасность нуля PEN. Эта схема требует выполнения «глухого» заземления по отношению к нейтрали. Осуществление передачи напряжения при этом происходит посредством 4 проводов.

Четвертый из них применяется в качестве функционального нуля N. Со стороны потребителя в данной ситуации необходимо создать штыревой заземлитель. Именно к нему следует подсоединить все проводники от PE. С ними следует связать корпуса приборов.

Система TT применяется преимущественно в отдаленных от городов районах. В крупных населенных пунктах предпочтение отдают TN – C – S.

Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция

Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:

• сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
• угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
• гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
• штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
• кувалда для вбивания электродов в землю;
• перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:

1. Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
2. Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
3. Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
4. Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².

После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.

Выбор места для монтажа контура заземления

В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.

Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.

Выполнение земляных работ

После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.

Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.

Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.

Забивание заземлителей

После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².

Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м

Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу

Сварные работы

После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.

Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.

Обратная засыпка

После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.

После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.

Проверка контура заземления

После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.

Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.

Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.

Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).

Как делать, сварить правильно заземляющий контур

Монтаж контура включает нескольких этапов. Сначала по периметру строения вдоль стен на расстоянии 1 метр выкапывают траншею глубиной 50-75 см. Для 20 3-метровых электродов длина канавы составит 60 м.

Дальнейшие стадии работ:

• В траншею на дистанции 3 м. между собой забивают стальные штыри или уголки.
• После монтажа стержней укладывают проводник заземления от вводного щита здания до самого дальнего электрода.
• Связующую полосу из стали (4*50 мм.) приваривают к заземлителям качественным длинным швом.
• Сваренные точки покрывают битумом или антикоррозийным покрытием.
• Засыпают траншею.
• Подготавливают внешний или внутренний переход со стальной полосы на медный провод, подсоединяемый к электрическому щитку.

На заметку! Дистанция между штырями не менее 3-х метров – способ противодействия экранированию между сопряженными электродами. Применение сварки для формирования контура рекомендовано нормами ПУЭ (п. 1.7.139).

Разработка схемы

Формирование контура начинают с проектирования схемы. Наиболее востребована система-треугольник. Вершины геометрической фигуры – три электрода, остальные штыри углубляют по сторонам. Если придомовая территория не позволяет сформировать указанный контур, стержни размещают в виде волны, полукруга или линии.

Элементы

Контур должен обладать повышенной механической прочностью, уменьшенным электросопротивлением, надежной фиксацией элементов. Электроды преимущественно изготавливаются из стали. Такой профиль привлекателен тем, что стержни несложно углубить посредством забивания молотом или кувалдой. При этом сопротивление имеет достаточный показатель при необходимом поперечном сечении.

Электроды

Популярные детали контура заземления – стержни 16-18 мм. в диаметре. Арматуру применять нежелательно, поскольку она подвержена калению, что повышает показатель удельного сопротивления. Рифление на поверхности снижает рациональность эксплуатации штыря.

Стержень заземления EZETEK омедненный 14х1200мм 90124. Фото ВсеИнструменты.ру

Уголки, часто используемые, имеют размер 5,0х5,0 см. при утолщении стенки 4-5 мм. Низ приспособления заостряют для лучшей забивки. Еще один вариант электрода – труба сечением свыше 5 см. и стенкой 4-5 мм. Такие элементы подходят для твердой почвы и засушливых климатических зон. Для повышения рассеивающего показателя земли в трубу заливают воду с солью.

Металлосвязь, как варить

Углубленные электроды соединяют при помощи металлосвязи. Она выполняется из:

• омедненного провода или шины от 10 кв.мм в сечении;
• полос из алюминия не менее 16 кв.мм в диаметре;
• стальной полосы сечением от 48 кв.мм.

Провод заземления TWT сечением 10 кв.мм., 100 м. EARTH-W10-100. Фото ВсеИнструменты.ру

Последний вариант используется обычно в размерах (23-30)*5 мм. Главный плюс – надежное сцепление с электродами сваркой. Если применяются проводники из цветмета, к стержням привариваются винты, фиксирующие шины.

Выбор места

Выбирают участок, куда редко заходят люди и живность. Контур размещают не ближе 100 см от фундамента строения. Желательно огородить место забором. На грунте отмечают все точки монтажа стержней. Оптимальный вариант – конструкция в виде равнобедренного треугольника.

На видео контур заземления своими руками:

Земляные работы

Вдоль подготовленной разметки роют траншею 0,5-0,6 м в глубину. Аналогичную канаву делают по ходу монтажа шины, соединяющей контур с вводящим электрощитом.

Сборка конструкции

По схеме вбивают стержни на 2,0-2,5 м в глубину. К верхним частям электродов приваривают металлосвязь. Одну полосу фиксируют на крайнем штыре и укладывают в траншейную трассу, ведущую к зданию.

Ввод в дом

Шину контурного заземления соединяют с электрощитом на входе. На краю просверливают отверстие под болты. К этому месту подключают кабельную жилу. При использовании схемы TN-C-S элемент подсоединяют к расщепителю.

Контролируют готовность контура посредством измерения электросопротивления всей системы. Показатели должны соответствовать установленным нормам ГОСТ. Элементарный метод проверки контура – при помощи 100-ваттной лампочки. Один отвод кидают на фазу, второй – на заземление. Если свечение четкое, монтаж выполнен правильно. При тусклом свете нужно проверить качество соединений. При отсутствии реакции лампы, сборка выполнена с нарушениями.

Частые ошибки при монтаже заземления

В процессе монтажа заземления неопытные мастера часто допускают такие ошибки:

Если во время забивания штырь вошел в грунт неправильно, то извлекать его расшатыванием запрещено, потому что повышается вероятность изгибания элемента. Гнутый пруток запрещено использовать для устройства заземления. Правильно извлекать стержень с использованием домкрата.
Если электрод сложно забить в грунт, выбирают другой участок. На самом деле в скальные и плотные породы прутки не вбивают. В этом случае бурят отверстия и устанавливают в них металлические трубы.
Чтобы вся поверхность электрода работала правильно, его устанавливают строго вертикально

Распространенная ошибка заключается в неровном вбивании штыря (с отклонением от вертикали).
При устройстве любого варианта заземления важно точно высчитать все параметры и размер составляющих, потому что при подгонке деталей в процессе сборки появятся отклонения от геометрии и неплотная стыковка, которая ухудшит эффективность заземляющего контура.
Для соединения всех элементов сети применяют только сварку. Только так добиваются необходимой надежности

Резьбовые соединения можно использовать только при подключении медной шины. Причем для стыковки применяют медный болт.
Если заземляющий контур сделать от дома на расстоянии менее одного метра, то током будут биться все сырые поверхности и даже вода, текущая из крана.
Если решено использовать металлические штыри, то предпочтение отдают оцинкованным элементам, которые прослужат минимум 10 лет.

При обустройстве заземляющего контура частного дома важно соблюдать все нормативные требования, правильно выбирать схему и рассчитывать параметры сети. При монтаже строго придерживаются проектных норм, а после сборки проводят тестирование системы

Порядок выполнения монтажных работ

На первом этапе проводятся подготовительные мероприятия. После этого устанавливают конструкцию, проверяют ее работоспособность.

Подготовительные мероприятия

Для выполнения работ потребуются такие инструменты:

• лопату;
• ножовку или болгарку;
• сварочный аппарат;
• гаечные ключи;
• перфоратор;
• мультиметр.

Нужно подготовить и материалы:

1. Уголки из нержавеющей стали длиной 2,5 м. Их можно заменить круглыми металлическими прутьями диаметром 2 см.
2. Металлические полосы длиной 2,5 м, шириной 4–6 см, толщиной 5 мм. Чем больше расстояние между штырями, тем эффективнее работает контур. Электромагнитные поля меньше соприкасаются друг с другом. Оптимально, когда расстояние равно длине стержня или превышает ее.
3. Силовой кабель или соединительная полоса для подключения контура к фундаменту.
4. Медные токопроводники.
5. Болты М10, М8.

Земляные работы

На этом этапе роют траншеи глубиной около 80 см. Они должны вмещать заземляющий контур и соединительную полосу. Расположение углублений должно соответствовать форме защитной системы. В классическом варианте роется траншея треугольной формы с длинами сторон по 2,5 м.

Установка

Металлические профили заостряют для более легкого введения в грунт. Стержни вбивают в грунт без предварительного выкапывания выемок. Электроды должны соприкасаться с почвой. После вбивания к штырям приваривают перемычки. Сварные соединения промазывают битумной мастикой. Это защитит металл от коррозии.

Замер сопротивления защитного устройства

Это действие выполняют для проверки работоспособности системы. Замеры осуществляют летом или зимой, когда сопротивление максимально. Нормальным считается показатель 15, 30 или 60 Ом. При наличии повторных контуров или естественных заземлителей значение должно составлять 2, 4 или 8 Ом.

Для измерения сопротивления применяются специальные приборы «МС-416» или «МС-08» и тестовые электроды. Процедуру проводят так:

1. Тестовый электрод устанавливают между домом и контуром на расстоянии около 20 м. На той же линии, но на удалении 40 м размещают второй металлический стержень.
2. После подключения напряжения определяют сопротивление.

Замеры выполняют несколько раз. Выносной электрод постепенно приближают, пока расстояние между ним и контуром не уменьшится до 5 м.

Как сделать монтаж контура самостоятельно

Для самостоятельного изготовления контура заземления сначала потребуется выбрать его тип, после чего на основе данного исполнения провести подготовительные работы. Они включают в себя такие обязательные процедуры как выбор места под ЗК, подбор необходимых заготовок-штырей, перемычек и т. п., а также подготовку приямка под заземляющий контур.

Рассмотрим этапы предстоящих работ более подробно.

Выбираем место для монтажа

При выборе участка на придомовой территории, подходящего для обустройства защитного контура, исходят из следующих соображений:

• он должен располагаться не слишком далеко от дома; это позволит не только сэкономить на соединительной шине за счет ее небольшой длины, но и уменьшить сопротивление цепи стекания тока;
• грунт в месте обустройства ЗК должен быть достаточно мягким, чтобы можно было вбить в него металлические штыри;
• качество почвы на участке также влияет на эффективность действия заземления (минимальным сопротивлением обладают суглинки, пластичная глина и торф).

Монтируем конструкцию

Сначала подготавливается небольшой приямок глубиной около 40-50 см, по форме напоминающий треугольник с размерами чуть больше чем каждая из сторон будущей заземляющей конструкции. Все последующие действия проводятся в следующем порядке:

1. Прежде всего, по углам вбиваются вертикальные заземлители.
2. Затем их выступающие из грунта концы с отступом примерно на 30 см от поверхности грунта соединяют с заранее подготовленными стальными перемычками с помощью сварки.
3. После этого к одной из вершин (которая располагается ближе к дому) приваривается стальная полоса сечением не менее 48 кв. мм и подводится как можно ближе к распределительному щитку.
4. На конце полосы приваривается стальной болт, к которому прикручивается медный проводник сечением не менее 16 кв. мм.
5. Другой его конец заводится в распределительный щиток и фиксируется в нем на главную заземляющую шину (ГЗШ).

Монтаж контура заземления в форме треугольника
Монтаж линейного контура заземления

На завершающей стадии работ готовая к эксплуатации стальная конструкция засыпается сверху ранее откинутой землей, которая затем хорошо утрамбовывается.

С подробным руководством по монтажу контура заземления Вы можете ознакомиться в статье на нашем сайте.

Проверка устройства

По завершении комплекса монтажных работ, но еще перед тем, как подключить заземление непосредственно к ГЗШ – потребуется проверить его на работоспособность. Существуют хорошо отработанные методики оценки состояния и определение величины сопротивления стеканию тока на землю, учитывающие все составляющие последовательной цепочки (включая переходные контакты).

Под «проверкой» понимается визуальное обследование систем заземления на соответствие следующим требованиям:

• надежность контактов в местах сочленения элементов ЗУ;
• отсутствие следов разрушения на открытых частях конструкций и подводящих медных шин;
• состояние защитной окраски, которую рекомендуется регулярно обновлять, а также наличие маркировки на подводящих проводниках.

Под словом «контроль» понимают периодические испытания заземляющих контуров с целью выявления соответствия их сопротивлений стеканию тока установленным ПУЭ нормам. Согласно требованиям этого документа оно не должно превышать ниже указанных значений.

Согласно требованиям ПУЭ действующие ЗК после их запуска в работу проверяются не реже одного раза в полгода (имеется в виду визуальный осмотр). Обследование, сопровождающееся выборочным вскрытием грунта в подозрительных местах, организуется не реже одного раза за 12 лет.

В заключение отметим, что заземление в частном доме своими руками изготовленное на придомовом участке должно удовлетворять всем требованиям действующих нормативов. Это касается не только правильности выбора и надежности его конструкции, но и таких важных характеристик ЗУ, как сопротивление стеканию тока в землю. Лишь при соблюдении всех этих условий самостоятельно обустроенное заземление в доме с 380 Вольтовой подводкой питающей сети будет выполнять свою защитную функцию. То же самое можно сказать относительно линий питания 220 Вольт.

Как сделать заземление в квартире, когда его нет

Относительно вопроса о том, как сделать заземление в квартире если его совсем нет необходимо отметить следующее. В данной ситуации возможны три варианта действий, а именно:

1. Использование УЗО.
2. Монтаж местного контура.
3. Другие приемы.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Подключение УЗО

Если в квартире заземление не предусмотрено проектом, а обойтись без него совершенно невозможно – допускается применять особые устройства УЗО. Эти приборы реагируют на малейшие утечки тока с корпусов защищаемой аппаратуры и мгновенно отключают поврежденную питающую линию от общей сети 220 В. (фото ниже). Абсолютной защиты они не гарантируют. Однако при повреждении стирального агрегата или водонагревателя УЗО моментально обесточит линию и не позволит поражающему току достичь опасной величины.

Устройство защитного отключения УЗО. Схема подключения в квартире

Специалисты настаивают на его установке даже при наличии зануления. Выполняя каждый свою функцию, автомат и УЗО будут дублировать друг друга. Если по какой-либо причине не сработает АВ – УЗО подстрахует его. Надежность такой защиты в целом повышается.

Монтаж индивидуального контура

Жильцы панельных зданий нередко договариваются обустроить заземление в квартирах своими руками, для чего потребуется отдельный заземлитель. Для реализации этой идеи от общего щитка в сторону подвала по монтажному стояку пробрасывается медная жила сечением не менее 4 мм кв. Дальнейшие действия выглядят следующим образом:

1. Рядом с подъездом обустраивается конструкция, форма и состав которой приведены на рисунке ниже.
2. Для ее получения по углам приямка, вырытого в виде правильного треугольника, вбиваются три металлических уголка подходящего сечения.
3. Затем они свариваются между собой широким металлическими полосами.
4. По завершении сварки к одному углу треугольной конструкции на болтовое соединение крепится спущенный от подъездного щитка заземляющий медный провод.

Контур заземления

Помимо этого потребуется полностью обновить квартирную электропроводку, в которой должен быть третий заземленный провод.

На заключительной стадии работ останется подсоединить к заземляющей пластине щитка третью жилу обновленной электропроводки.

Опасные способы защиты

Отдельные пользователи для обустройства заземления просто соединяют проброшенный заземляющий провод с контактной точкой на батарее центрального отопления. Они рассчитывают на то, что отопительный стояк может служить естественным заземлителем.

Ошибка всех таких «мастеров» заключается в том, что ни один зарытый в землю отвод от труб отопления не гарантирует надежного контакта с ней в пределах допустимой нормы сопротивления (не более 30 Ом).

В результате этого цепи, обеспечивающей его беспрепятственное стекание в аварийном режиме, не образуется. При этом опасный потенциал с корпуса стиралки с поврежденным фазным проводом переносится через заземляющую жилу на батарею.

Этот потенциал не понижается до нуля (как это должно случиться при правильно сделанном заземлении), а имеет значение, близкое к опасной для человека величине. Более того, он передается как на нижние, так и на верхние участки стояка. Таким образом, из-за безграмотно обустроенного заземления можно нанести электрическую травму людям, проживающим в соседней квартире.

Помимо данного способа, небезопасным считается и уже рассмотренное ранее зануление. Его опасность заключается в том, что при случайном обрыве нулевого провода на участке от ТПП до дома, напряжение 220 Вольт будет действовать на корпусах всех без исключения заземленных бытовых приборов.

Описание готовых комплектов для заземления

Существует две разновидности готовых комплектов:

• Штыри из черного металла могут идти с антикоррозионным покрытием и без него. Главное преимущество этой разновидности в невысокой стоимости, но продолжительность службы модели составляет не более 10 лет, что является существенным недостатком. Если же такие штыри использовать во влажной почве, то срок их службы сократится вдвое и составит 5 лет. Из-за разрушения металла на протяжении эксплуатации эффективность заземления ухудшается.
• Модульно-штыревые комплекты состоят из стальных прутков длиной минимум 150 см, которые имеют специальные резьбовые соединения. Для защиты от коррозии штыри имеют покрытие из меди или нержавеющей стали. Их заглубляют в почву перфоратором. Поскольку установка производится на значительную глубину, сезонные колебания не влияют на параметры «земли». Минимальный срок эксплуатации зависит от типа покрытия. Элементы с омеднением прослужат 30 лет, а штыри с покрытием из нержавеющей стали – 50 лет.

Контур заземления

Заземление означает намеренное соединение сетевой точки, электрического прибора, бытового оборудования с заземляющим контуром. В электротехнике так снижают вольтаж при прикосновении к деталям под напряжением до показателей, безопасных для человека. Выполняют с применением заземлителя, который непосредственно контактирует с грунтом, и проводящего провода.

Принцип действия заземляющих установок:

• уменьшение потенциалов между токопроводящими деталями и другими проводниками с естественным заземлением;
• отвод утекающего электричества при соприкосновении проводящего элемента и фазы, в правильно оформленных системах немедленно срабатывает УЗО;
• инициация реагирования предохранителя при контакте фазы и заземлителя (в схемах с глухо заземленными нейтралями).

Типы контуров

Заземлители электрической сети имеют похожие строения независимо от количества фаз. Есть вариант использовать погруженные в грунт проводники из стальных уголков, прутков на глубину 2 – 3 м. Перемычки располагают на высоте не более чем полметра до уровня земли. К одной горизонтальной перемычке приваривают токоотводящий кабель, который выходит на поверхность.

Разновидности конструкции:

• линейная, когда два или более вертикальных штырей последовательно соединены вдоль перемычками;
• замкнутая, если вбиты 3 или 4 уголка, которые соединены по контуру связями в форме треугольника, квадрата.

Линейный тип проигрывает по результативности. При коррозии перемычки или вертикального элемента качество заземления снижается, а в замкнутом варианте все элементы дополняют друг друга, даже в условиях порчи одного штыря. Можно приобрести заводской комплект с опробованной и тщательно рассчитанной конструкцией.

Требования

Характеристики контура зависят от сопротивления току растекания, который показывает, как легко электроток преодолеет расстояние от коробки бытовой техники, и уйдет в землю при необходимости. Показатель зависит от вида металла, глубины погружения стержней, влажности и многого другого.

Нормативные требования к заземляющим контурам:

• сооружение делают из отдельных стержней, проводящих ток;
• используют только медь или сталь, но не алюминий и другие металлы;
• минимальная толщина металла — 4 мм;
• минимальный диаметр железных труб — 32 мм;
• штыри соединяют сваркой в один контур непрерывной сетью;
• если используют естественную систему, то подключение проводника выполняют, как минимум, в двух точках.