Что такое заземление

Если говорить простыми словами, это защитная система, которая предотвращает от ударов током при прикосновении к металлическим частям оборудования, находящегося под напряжением. Вся конструкция состоит из следующих частей:

• Металлический контур
• Заземляющая шина
• Разводка проводов заземления

Контур представляет собой 4-6 штырей (электродов), забитых в грунт и соединенных между собой металлическими полосами. Необходимая глубина заземляющего устройства – 2,5-3 метра, то есть ниже уровня промерзания почвы. Это требуется для того, чтобы даже зимой контур получал доступ к влаге, проводящей ток.

Вверху одного вертикального электрода располагается «контактная зона» (чаще всего в виде болта с резьбой), от которой берет начало медная шина, ведущая в специальную планку в распределительном щитке.

От главной заземляющей шины, в свою очередь, расходятся медные жилы к розеткам потребителей. Эти провода, по сути, отвечают за подключение заземления – к примеру, в современных домах разводка от щитка выполняется трехжильным кабелем, где одна из жил – желто-зеленого цвета – отведена «под землю». Ознакомиться подробнее можно на сайте компании мегаватт-сервис.рф.

Элементы контура, варианты заземления и необходимые материалы

Системы защитного заземления (заземляющие устройства) принято делить на следующие элементы:

• заземлитель (контур заземления); встречается естественный и искусственный вариант;
• заземляющие проводники.

Согласно ПУЭ предпочтительным будет использование естественного заземлителя (металлический забор или трубопровод), если его сопротивление соответствует установленным нормам. В противном случае разрешено использовать искусственный заземлитель. Для его сооружения необходимы:

• Металл для заземлителя (труба, гладкая арматура, стальной уголок, прут, лента).
• Провод из стали, меди или алюминия достаточного сечения.
• Крепежный материал (металлические уголки, хомуты, муфты).
• Крепления и изоляция из пластика.

Из чего состоит модульно-штыревое заземление

Модульно-штыревое заземление

Контур заземления загородного дома можно организовать на основе модульно-штыревого способа. Система крайне устойчива к коррозии, при монтаже не используется сварка. Штыревое заземление собирается из стальных стержней длиной до 1,5 м с резьбовым соединением. Омеднённые (или с верхним слоем из нержавеющей стали) штыри забиваются в грунт вибромолотом (перфоратором) со специальной насадкой. Электроды (штыри) монтируются на большую глубину, поэтому параметры контура не зависят от сезонных изменений. Комплект обычно приобретается в готовом виде у организации, которая занимается установкой. Высокая стоимость такого контура оправдана его долговечностью: срок эксплуатации омеднённых стержней достигает 30 лет, из нержавеющей стали – 50 лет.

Контур из черного металла

Такая конструкция имеет ограниченный срок службы (5-10 лет, из-за коррозии); с течением времени сопротивление контура значительно ухудшается.

Допускается использование черного металлопроката с антикоррозионным покрытием, но надо обращать внимание, чтобы такое покрытие не было диэлектриком.

Можно ли заземление делать самому?

Однозначный ответ — да, возможно. Из сложных вещей, которые вам понадобятся это сварка. Заземление делается просто в вершины равностороннего треугольника вбиваются металлические колья, соединяются сваркой металлической полоской, от одного из углов к дому прокладывается соединение этой же полоской. Край полоски прибивается к наружной стене дома. К нему приваривается болт. К этому болту прикручивается толстый медный многожильный кабель, другой конец кабеля подключается к корпусу щитка. Это кратко, что нужно сделать. Далее детали. Материал стержней — уголки черной стали без окраски длиной 2-3 метра. Треугольник нужно выкопать на глубину не менее 0,8 метра. Толщина уголков не менее 4мм и они должны быть 50х50 мм или эквивалент по длине. Можно применить стальную трубу диаметром 32мм. Или распилить старую кровать с панцерной сеткой. Уголки лучше заострить. Если вокруг вашего дома не горы, то забить кувалдой в землю такой уголок не составит проблемы. Соединительные полоски сталь толщиной 4мм шириной не менее 40мм.

Треугольник должен размещаться от дома на расстоянии не менее 1 метра. Вместо треугольника можно соединить в линию, но при этом нужны 4-5 электродов. Это все подойдет для коттеджа или небольшого частного дома. Такая земля не подойдет для многоквартирного дома. В многоквартирном доме защитная земля это проблема не жителей, а электрокомпании. Категорически запрещается использовать в качестве защитной земли «ноль».

Как сделать правильное заземление своими руками так-ли это необходимо? Заземление применяется как защитная мера электробезопасности от поражения человека током в случае пробоя электроприборов на корпус. Его применение актуально не только в случае использования электроводонагревателей или стиральных машин в помещениях с повышенной влажностью — у любого бытового прибора может возникнуть неисправность и корпус может оказаться под напряжением. А уж если этот прибор подключен к водопроводной сети, то последствия этой неполадки могут оказаться плачевными.

Чтобы сделать монтаж заземления своими руками не нужно иметь глубоких познаний по электротехнике или опыта в электромонтажных работах. Не потребует это и больших материальных затрат – применяемый материал для заземления – 3 электрода, вбитых в землю и соединённых между собой полосой из металла.

Итак, чтобы сделать штыревое заземление для частного дома нужно выкопать 3 ямки глубиной на пару штыков лопат и забить в них кувалдой 3 штыря (электрода) максимально глубоко. Расположение электродов никто не ограничивает – можно в ряд, можно треугольником. После этого надо между забитыми электродами проделать канавки для соединительных проводников электродов.

Для того, чтобы правильно сделать самому заземление, соответствующее нормам надо выполнить основные требования:

Длина каждого электрода должна быть не менее 2 м, в качестве материала можно использовать обычный стальной уголок 50 на 50 мм, водопроводную стальную трубу – главное, чтобы площадь сечения была не менее 150 мм2, а толщина стенок – не менее 3,5 мм (если выбираете трубу – минимум 32 мм). Минимальное расстояние между электродами – 1,2 м.

В качестве соединителей электродов можно использовать стальную полосу 40 мм. (минимальное сечение должно быть не менее не менее 50 мм2). Соединяться полоса с электродами должна ТОЛЬКО СВАРКОЙ! (никаких болтов!).

Далее надо завести заземление со сделанного контура в дом. Допускается применение стального провода сечением не менее 50 мм2, но лучше использовать ту-же полосу на 40мм (4 на 40 мм). После того как вы завели эту полосу в дом, с неё делается переход (болтовое соединение) на гибкий медный провод, сечение которого должно быть равно сечению питающего фазного проводника.

Если электрический ввод выполнен напр. СИПом 16 мм2, то для перехода со стальной полосы подойдёт медный провод сечением 10 мм2, который соединяется болтовым соединением с корпусом щита (если щит металлический), или соединяется в клемме щита — «заземление».

Этот способ годится для частных домов (коттеджей). Сделать заземление подобным образом в многоквартирном доме не представляется возможным (особенно если вы живёте на 9-ом этаже). Бытует мнение, что при отсутствии заземления можно сделать зануление – соединить «земляные» жилы отходящих к нагрузке проводов с нулевым проводом. НИКОГДА НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО! Если у дома пропадет ноль (оборвется, отгорит), то корпуса ваших «заземлённых» приборов окажутся под напряжением 220 в!

Кроме того, существует такое понятие как «перекос фаз» (когда нагрузка неравномерно распределена по фазам) – в этом случае на «нуле» появляется напряжение. Поэтому делать такое «заземление», или скорее его имитацию просто опасно.

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.

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.
• 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.
• 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.

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.

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.

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).

Правила и требования к контуру заземления

Основных, но обязательных правил всего пять. Чтобы понимать, как делается заземление, достаточно их помнить и применить. В перечень входят следующие постулаты:

1. Минимальный радиус удаления внешнего контура от здания – 1 метр, максимум 10. Оптимальное расстояние электродов от фундамента – от 3 до 5м.
2. Штыри заглубляют на 2-2,5 м. Видными оставляют 20-30 см. это необходимо для крепления связывающей полосы. Работы можно выполнить в траншее, а затем конструкцию засыпать грунтом.
3. Шина, связывающая наружный контур с электрощитовой, должна иметь минимальную площадь сечения от 15 квадратных миллиметров.
4. Соединения сварные, если речь идет об электродах и полосе. В щитке можно предусмотреть болтовое крепление.
5. Перед установкой проверяют общее сопротивление системы, которые не должно быть больше 4 Ом для 380 В и 8 Ом для 220 В.

При вкапывании следует отталкиваться от другого правила. Перед тем, как сделать контур, уточните уровень промерзания грунта. Для каждого региона он отличается. Штыри должны быть вкопаны на большую глубину. В противном случае после замерзания их выдавит на поверхность. И работать такая система в условиях суровой зимы будет недостаточно эффективно.

Ошибки и стоимость

1. Самой распространенной ошибкой является малое расстояние между электродами. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы оно было меньше 1,5 метра. Это связано с тем, что сила тока уменьшается по мере удаления от электрода, если в почве нет заряда. Если же поля от 2 электродов пересекутся, то процесс рассеивания значительно ухудшится и время, через которое УЗО обесточит сеть, увеличится.
2. Второй по распространенности ошибкой является экономия на электродах. Их делают 3 или 6, независимо от типа почвы и уровня залегания вод. Где-то этого хватает, а где-то может и не хватить. Как и в прошлом случае, падает скорость рассеивания заряда и увеличение срабатывания автоматики.
3. Третья по популярности, но не по значимости ошибка состоит в том, что не ставят УЗО. Надеясь, что заземление спасает, защитную автоматику не монтируют. Такой подход может привести к гигантским утечкам тока, нагреву проводов и как следствие, пожару. Только в комплексе они могут обеспечить полноценную защиту, и недопустим монтаж одного без другого.

Основные расходы при монтаже заземления своими руками, это металл. Закупка арматуры и металлических полос, в зависимости от размера контура и региона, обходится от 3 до 10 тысяч руб. Отдельно покупается лист из нержавеющей стали, нарезается на короткие полосы и сваривается в одну. Его цена колеблется от 2, до 4 тысяч руб., в зависимости от толщины.

Соответственно, минимальные расходы на создание контура заземления около пяти тысяч, максимальные могут составить десять и даже больше.

Несмотря на кажущуюся сложность, процесс изготовления заземления прост. Разобрав все этапы подробно, и рассмотрев все основные моменты, можно убедиться, что сделать его может любой. Достаточно умелый хозяин справится без привлечения посторонних лиц и наемных рабочих.