Заземление в частном доме: устройство контура, схема монтажа, материалы и порядок работ

При обустройстве домашней электросети автоматы защиты от замыканий на землю и автоматические выключатели не могут должным образом защитить систему и жильцов. Лучший вариант предотвращения аварийной ситуации – заземление в частном доме. Эта линия организована по нескольким схемам, четко регламентированным регламентом.

Что дает заземление

Заземление в частном доме своими руками

Частицы электрического тока (электроны) направлены на положительные заряды или на контакт с заземленными устройствами, если они есть. Если не заземлить электрическую сеть, в кабелях начинают скапливаться электроны, повреждающие чувствительные части электроприборов. При прикосновении к цепи человек становится точкой отвода электронов. Это приводит к травме или смерти.

В частном или загородном доме необходимо создать линию заземления, чтобы:

• исключить риск поражения электрическим током;
• автоматическое отключение в помещении;
• класс изоляции оборудования 2;
• выравнивание потенциалов заряда;
• защита линии электропередач; системы низкого напряжения;
• утепление помещений, участков, зон отдыха.

Правила устройства электроустановок называют обязательной частью электрической сети заземление.

Нужно ли заземление на даче и в деревянном доме

Если в доме нет заземления, последствия в аварийной ситуации могут быть печальными и даже трагическими

Обилие бытовой техники и правовое регулирование электробезопасности объясняют необходимость защиты проводов от электрического тока. Особенно это относится к домикам и постройкам из дерева.

В дачном поселке обычно строят деревянный или каркасный дом. Основные коммуникации к участку – трубопроводы на поверхности или на минимальной глубине, колодцы, колодцы. Во время грозы эти коммуникации могут притягивать молнии.

Если коттедж на даче не оборудован молниеотводом или заземлением, риск возникновения пожара значительно возрастает. При отсутствии поблизости пожарной части огонь распространяется быстро. Владельцы могут потерять имущество или получить серьезные травмы.

Заземляющего контура в загородном доме недостаточно – нужен громоотвод.

Системы заземления частного дома

На частных стройках заземление можно сделать на базе систем ТН-КС и ТТ.

Применение TN-C-S

Основной прибор защиты – автоматы с глухозаземленными нейтралями. Они соединяются с землей общим PEN-кабелем, разделяясь на входе в здание. Опасность системы – возникновение фазного напряжения при обгорании провода PEN и одновременное касание земли и фазы. По этой причине ПУЭ регламентируют строительство линии:

• использование PEN-проводника с механической защитой;
• резервные заземленные опоры через каждые 100-200 м.

Внедрение TN-CS в сельской местности проблематично.

Особенности системы ТТ

Заземляющий провод подводится к распределительному щиту от индивидуального контура заземления. Система устойчива к обрыву кабеля, но не работает без автоматического выключателя замыкания на землю. Последний элемент исключает риск поражения электрическим током.

Схема заземления ТТ

ТТ — резервный вариант, используемый в случаях, когда невозможно организовать TN-CS.

Устройство заземления

Схемы контура заземления

Домашняя петля пути представляет собой узел с внутренней и внешней подсистемами. Два маршрута подключены к коммутатору, остальные по улице. Он состоит из электродов, закрепленных металлическими пластинами и закопанных в землю. На основной щит со стороны конструкции натягивается металлическая палуба. Устройство работает по принципу отвода электрического тока в местную землю при прикосновении человека к оборудованию.

Из чего делать заземление

Металлический уголок для заземления

Своими руками можно сделать заземление из металлических стержней диаметром 16 мм. Один конец элемента затачивают до острого состояния, а к другому концу приваривают плоскую площадку.

Также используют металлический уголок с уступами в виде полок 50 мм, которые быстро забивают в мягкий грунт кувалдой.

Трубы со сплющенными или конусообразными кромками также подходят для устройства защиты. Нужно будет сделать лунки с отступом 50 см от края, чтобы система работала в условиях сухого грунта. Для восстановления работы в элементы заливают раствор соли с водой. Минусом технологии является необходимость копать или бурить скважину.

Заземление с якоря делать нельзя – раскаленный слой меняет направление тока и быстро делится на землю.

Модульно-штыревое заземление

Конструкция представляет собой стальные штыри длиной 1,5 м с медным покрытием. Готовый комплект модульно-штыревого заземления для дома и дачи соединяется муфтами. Вертикальные и горизонтальные элементы скрепляются латунным зажимом.

Сборка и установка выполняются последовательно:

1. Штифт обработан антикоррозийным средством.
2. На верхней части установлен наконечник насадки для облегчения работы вибромолотом.
3. На другой конец стержня надевается заостренный наконечник и покрывается антикоррозийным средством.
4. Сверху на палку помещается плоская платформа.
5. В земле выкапывается яма.
6. Собранный заземляющий комплект помещается в отверстие и ввинчивается на максимальную глубину.
7. Вибромолотом конструкцию опускают в землю, оставляя 20 см для крепления еще одного стержня.

Готовый модульный блок занимает небольшую площадь, не требует сварки. Все части конструкции сборные, поэтому легко собираются.

Контур из черного металла

Заземляющим электродом являются любые стержни из черного металлопроката – стальные уголки, трубы, гладкая арматура, двутавры. Оптимальное сечение металла для эксплуатации на протяжении 20-30 лет – не меньше 1,5 см2.

Популярный вариант, по которому можно сделать защитный контур, — в виде треугольника, где электроды — это углы. Штыри соединяются металлическими планками, аналогичный элемент протягивается в распределительный щит. В зависимости от сопротивления земли стержни устанавливаются на расстоянии 1,2 – 3 м.

В IEC 60364.5.54 отмечается, что в песчаных, щелочных грунтах с низким УГВ можно использовать шпильки из черных металлов с оцинковкой.

Глубина забивания штырей

Схема контура заземления

Разрешается забивать металлические стержни на глубину:

• от 80 до 100 см, но не менее чем на 60 см ниже уровня промерзания почвы;
• от 100 до 200 см при наличии на участке пластичного, подвижного грунта;
• с выступом 1/3 во влажной почве.

Промерзший или высохший верхний слой повышает сопротивляемость почвы в 10 раз.

Чего делать нельзя

Неправильное подключение заземляющего провода

Чтобы безопасно заземлить участок и дом, следует обратить внимание на запреты ПУЭ. Согласно документу нельзя:

• использовать металл с коррозией – есть риск короткого замыкания;
• в качестве заземлителя и проводника использовать арматуру – ток разрушает затвердевший слой и стержень быстро ржавеет;
• ставить контур на расстоянии не более 1 м от жилого дома – система будет малоэффективна;
• использовать в качестве контура трубы отопления или водопровода – система не будет целостной;
• рЕ-проводник совместить с рабочим нулем за секцией разделения – автоматический выключатель начнет работать постоянно;
• установить перемычку на ноль и РЕ-проводник на розетку – при обрыве ноля на дом бытового прибора будет поступать одна фаза.

Подробные рекомендации указаны в правилах устройства электроустановок.

Как правильно сделать

Подготовка к заземлению в частном доме

Для правильной установки на месте защитного заземления и ввода его в дом стоит выбрать материал и форму заземляющих электродов.

Конструкция выполнена из стальных или медных металлических элементов:

• вертикальные планки от 16 мм;
• турники от 10 мм;
• изделия из стали толщиной 4 мм;
• стальная труба диаметром 32 мм.

Форма заземлителя может быть в виде равностороннего треугольника со штыревыми вершинами. Второй вариант представляет собой линию из 3 точно расположенных элементов. Третий способ – контурный, где прутья забиваются с шагом 1 м и соединяются металлическими лентами.

Шаг в 1 м подходит для зданий площадью от 100 м2.

Порядок действий

Подготовка грунта к прокладке контура заземления

Установку заземления следует рассматривать на примере треугольника. Они работают по следующей схеме:

1. Сделать разметку в виде треугольников с отступом от начала отмостки до места установки не менее 150 см.
2. Выкопайте траншеи в форме треугольника. Размер сторон 300 см, глубина канавок 70 см, ширина от 50 до 60 см.
3. Ближний к зданию пик соединен рвом глубиной 50 см.
4. На вершины вершин забиваются элементы (круглый штырь или уголок) длиной 3 м.
5. Заземлитель опускается ниже уровня земли на 50-60 см. Он возвышается над поверхностью дна на 10 см.
6. К видимым частям элементов приваривают металлические стяжки – полосы 40х4 мм.
7. Треугольник подводят к дому с помощью металлических полос или круглых проводников сечением от 10 до 16 мм2 и сваривают.
8. С мест соединения удаляется шлак, конструкция покрывается антикоррозийным средством.
9. Проверяют сопротивление (должно быть до 4 Ом) и заполняют канавки грунтом без крупных примесей. Каждая команда затронута.
10. На вводе в дом к планке приваривается болт с изолированной медной жилой сечением 4 мм2.
11. Бросьте землю в щит. Соединение выполняется на специальном узле, покрытом согласованным составом.
12. Земля подключена к каждой линии, разделенной вокруг дома.

По ПУЭ нельзя разделить “землю” с жилой – только в общем кабеле.

Ввод контура заземления в дом

Входит контур заземления в дом

Для ввода цепи в доме стоит использовать стальную полосу 24х4 мм, медный провод сечением 10 мм2, алюминиевый провод сечением 16 мм2:

• Изолированные проводники. На цепь следует приварить болт, а на конец проводника надеть втулку с круглой бесконтактной площадкой. Затем собрать узел, накрутив на болт гайку, на него шайбу, затем тросик, шайбу и стянуть все гайкой.
• Стальная полоса. В помещение вводят автобус или кондуктора. Для обеспечения точности исполнения медную шину изготавливают небольших размеров.
• Переход с металлической шины на медный провод. К шине приваривают два болта с расстоянием 5-10 см. На элементы наматывают проводник, болты прижимают шайбами.

Последний способ более практичен для проводки через стену.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Установка отдельных заземлений не обеспечит эффективной работы бытовых приборов. Электрический ток может причинить вред человеку. Если в доме 2 и более розеток с отдельным заземлением, оборудование может выйти из строя. Причина в зависимости сопротивления контуров от состояния грунта на конкретном участке. Между конструкциями может возникнуть разность потенциалов, которая выведет из строя оборудование или вызовет электрические повреждения.

Какую систему выбрать

В частном секторе в настоящее время используются только две схемы — TN-CS и TT. Чаще всего в здание доставляется двухпроводная на 220 В или четырехпроводная на 380 В.

Устройство системы заземления TN-C-S

Схема заземления

Схема заземления TN-CS обеспечит качественную защиту только при наличии дифавтомата и УЗО. Все системы на основе токопроводов (водоснабжение, армирование фундамента, канализация, отопление) подключайте к шине заземления отдельными проводами:

1. Выбор шин для PEN-кабелей. Вам понадобится «земля» (PE) с металлическим основанием, нейтраль (N) с диэлектрическим основанием и разветвитель на 4 точки.
2. Подсоедините металлическую шину к металлическому корпусу экрана, чтобы сформировать контакты. Краска на местах крепления полностью удалена.
3. Установка нулевой шины на DIN-рейку.
4. Проверяем положение шин – не перекрещиваются.
5. Вставьте лидер PEN для выпуска.
6. Подключение к расцепителю контура заземления.
7. Установите перемычку на шину заземления от розетки с помощью медного провода сечением 10 мм2.
8. Установка перемычки со свободной розетки на нулевую или нейтральную шину – используется аналогичный медный провод.

Потребители подключаются по принципу разводки фаз от вводной линии, ноль – от нулевой шины, земля – ​​от шины РЕ.

Заземление по системе TT

Система TN-C в старых домах может быть преобразована в TT. Фазный кабель от столба используется как фазный, а защитный кабель подключается к нулевой шине и остается нейтральным. Проводник от собранной цепи сразу же выводится на шину заземления.

Минус системы ТТ в том, что она защищает только то оборудование, которое брошено на грозотрос. Остальные устройства, подключенные двухпроводным способом, будут находиться под напряжением. При заземлении корпусов дополнительными проводниками напряжение при скачках остается нулевым, и автомат может обрывать фазу.

Зачем при наличии заземления нужно УЗО

Принцип работы УЗО

Устройство защитного отключения требуется для выравнивания тока фазы и нейтрали. Если есть вероятность утечки, УЗО отключит провод, и даже при прикосновении к корпусу устройства электричество уйдет на землю.

Схема без заземления и УЗО

Если заземления в доме нет, установка защитного устройства осуществляется двумя способами.

У входа. Устройство является единственной защитой для всей бытовой электропроводки. Напряжение будет подаваться по вводному кабелю на распределительный щит, затем на двухполюсный автомат, а затем на УЗО. После этого можно подключать автоматы к отходящим линиям.

Схема практически не требует финансовых затрат, обеспечивает компактное расположение всех агрегатов. Недостатком является работа устройства в режиме утечки тока и обесточивания всего здания.

На впускной и выпускной линиях. Вводной узел монтируется на входе, а вспомогательные – возле автоматических выпускных линий. Количество автоматических выключателей защиты от замыканий на землю определяется разветвленностью электрической сети. К защите допускается подключать бойлеры, стиральные машины, электроплиты и посудомоечные машины. По такому принципу удобно подключать гараж, подвал или хозяйственную постройку.

В момент утечки тока срабатывает конкретное устройство, один тип оборудования останавливается, остальное работает в штатном режиме. Недостаток системы в том, что на монтаж заземления в общем экране уходит много времени, что недешево.

УЗО в системе без защитного проводника TN-C

Подключение УЗО и дифавтомата в однофазной системе TN-C

В систему входит трехфазный (4 шт.) или однофазный (2 шт.) провод. Первый состоит из 3-х фаз и нуля, второй – из 2-х фаз и нуля. В случаях повреждения изоляционного слоя устройство реагирует не сразу, так как ток утечки не отображается.

Когда вы прикасаетесь к поврежденному оборудованию, часть напряжения попадает в тело человека. Только тогда УЗО начнет работать. За 1/10 секунды может произойти многое, от неприятного покалывания до электрических ожогов.

Схема с защитным проводником (TN-S и TN-C-S) и УЗО

Когда оборудование, подключенное через автоматический выключатель замыкания на землю, входит в контакт с контуром заземления, немедленно происходит утечка тока. Возникает при замыкании фазы на корпусе оборудования. Автомат активируется, разрывает соединение, ток направляется на землю.

Газовый котел и УЗО

Заземлить газовый котел важно одновременно с установкой УЗО. Необходимость работы обусловлена ​​образованием поверхностных натяжений на корпусе котла в процессе эксплуатации. Заземление в этом случае предотвратит выход оборудования из строя, устранит риск возгорания от статического электричества. Обустройство линии также обеспечит дополнительную противопожарную защиту, так как газ взрывоопасен.

Заземление электрической сети – универсальный способ защиты жизни человека, предотвращения пробоя изоляции и выхода из строя бытовых приборов. Незаземленные линии электропередач пожароопасны, но стоит установить систему защиты в соответствии со схемой соединения нейтрали, фазы и земли.