Как заземлить дом на даче

Содержание

Дача сегодня — это уже не летняя постройка с удобствами во дворе, а фактически полноценное загородное жилье. Причем оснащенное мощной современной техникой — холодильником, стиральной машиной, микроволновой печью. Все эти механизмы облегчают домашнюю работу, но они же и являются объектами повышенной опасности. Во избежание пожаров и трагических случаев рекомендуется оборудовать заземление на даче своими руками. Схема контура не так сложна, и для монтажа необязательно приглашать специалистов.

Монтаж заземляющего контура на даче своими руками

Самая распространенная система заземления — это конструкция из трех металлических штырей (электродов). Стержни заглубляют в землю и сваривают между собой горизонтальной стальной полосой. Готовый контур заземления соединяют с силовым щитком при помощи стального прута, проведенного под землей.

Полезный совет! Заземляющий контур не рекомендуется монтировать в скальных и каменных грунтах — слишком велико удельное сопротивление породы.

Элементы системы заземления на дачном участке

Принцип действия системы заземления

Жилые дома обычно запитаны от однофазной электросети с переменным током 220 вольт. Работу бытовых механизмов и установок обеспечивает электрическая цепь, в которой имеется два проводника — фаза и нулевой провод.

Конструкция каждого электроприбора предусматривает наличие изоляции и предохранителей, которые защищают человека от поражения током. Представьте себе ситуацию, когда ненадежные контакты заискрили. Напряжение в этом случае попадет на корпус, например, стиральной машинки. Хозяйка, коснувшись мокрой рукой своей верной помощницы, получит сильный удар током.

Принцип действия системы заземления

Особенно опасно, когда рядом с неисправным агрегатом находятся металлические конструкции, имеющие т.н. естественное заземление. К ним относятся:

  • трубы и радиаторы отопления,
  • водопровод,
  • газовые трубы,
  • открытая арматура железобетонных плит.

Схема контура заземления: 1 — крепление (болт М6, М8); 2 — горизонтальный заземлитель (сталь 40х4); 3 — вертикальный заземлитель (а — труба 50х3, б — сталь круглая, в — уголок 50х50х5); 4 — заземляющий проводник; 5 — медный или алюминиевый провод заземления; 6 -сварной шов

Взявшись одновременно за батарею и за корпус машинки, человек замыкает электрическую цепь на себя. Ток уйдет в сторону нулевого потенциала (в землю), пройдя в том числе через тело. Природа электричества такова, что поток электронов, подобно потоку воды, движется по каналам с самым малым сопротивлением.

Чтобы обезопасить домочадцев от таких случайностей, монтируют контур заземления на даче своими руками. Схема ли прибора выйдет из строя, или изоляцию пробьет разрядом, беды не произойдет. Заранее созданная заземляющая линия отведет опасное напряжение в точку с минимальным сопротивлением, а именно — в грунт.

Устройство заземления своими руками

Недопустимые схемы заземления

Некоторые домашние умельцы пребывают в убеждении, что для отвода тока можно использовать водопроводные трубы и стояки отопления. Такое заземление на даче своими руками схемой безопасности не назовешь. Трубы бывают сильно окисленными, либо имеют плохой контакт с землей. Кроме того, в систему трубопровода часто включены пластиковые соединения, которые разомкнут электрическую цепь.

Многие современные электроприборы снабжены кабелем с трехжильной вилкой. К ним устанавливаются такие же розетки. Нулевой провод в кабеле обозначается синим цветом, заземляющий — желто-зеленым, фаза — любым, кроме названных.

Организация заземления на дачной кухне: 1 — электроплита, 2 — провод заземления

Желая сэкономить на устройстве заземления на даче своими руками, схему используют такую: в розетке делают перемычку между заземляющим и нулевым контактом. Однако подобный проект крайне непредсказуем. Если в каком-либо участке цепи случится перефазовка или плохой контакт рабочего нуля, на корпусе приборов возникнет опасное напряжение.

Некоторые домовладельцы, установив в сеть специальное защитное устройство (УЗО), считают проблему решенной. Но работа УЗО будет корректной только при наличии заземления. Тогда при утечке тока электрическая цепь сразу замкнется, и механизм сработает, отключив питание опасного участка.

Схематическое изображение устройства заземления в частном доме

Заземление на даче своими руками. Схема контуров

Сопротивление системы отвода тока должно быть меньше сопротивления тела человека. Для расчетов принята средняя величина — менее 4 Ом. В нормативах встречаются значения допустимого сопротивления в 0,5 Ом, 30 Ом, 60 Ом. Но здесь, где речь идет фактически о жизни и смерти, уж лучше меньше, чем больше.

Статья по теме:

Стабилизатор напряжения 220В для дачи: какой выбрать прибор для защиты техники. Параметры однофазных устройств. Особенности установки стабилизатора. Выбор оптимальной модели.

Сопротивление грунта

Заземляющий контур должен обеспечивать минимально возможное сопротивление и надежный контакт с землей. Однако грунт имеет разное удельное сопротивление. Это зависит от его состава:

  • песок — 1000 Ом*м;
  • чернозем — 200 Ом*м;
  • супесь — 150 Ом*м;
  • суглинок лессовидный — 100 Ом*м;
  • глина полутвердая — 50 Ом*м;
  • суглинок пластичный — 30 Ом*м;
  • торф или глина пластичная — 20 Ом*м.

Показатели удельного сопротивления различных слоев грунта

Мы видим, что слои с наименьшими значениями сопротивления находятся на значительной глубине. Проблема успешного заземления решается несколькими способами:

  • более глубокое погружение электродов в почву;
  • добавление дополнительных вертикальных элементов;
  • наращивание площади контакта стержней с грунтом (использование более широких штырей с большим сечением);
  • увеличение расстояния между электродами.

Установка розетки с заземляющими контактами

Основные схемы заземления в загородных домах

  1. Заглубленный металлический контур вокруг строения. В основном это арматура, забитая в землю. Пруты соединены между собой приваренной металлической шиной.
  2. Самая популярная система заземления на даче своими руками — схема трех или нескольких погруженных в грунт длинных электродов, связанных стальной полосой.
  3. Заземление с одним стержнем, утопленным на значительную глубину (от 6 метров).
  4. Фундаментный заземлитель. Это замкнутый контур, выполненный из сваренной металлической сетки. Его прокладывают под нижним гидроизоляционным слоем фундамента, либо по нижнему ряду арматуры. Такое заземление может быть смонтировано только при заливке фундамента.

Полезный совет! Металлические элементы, выступающие в роли электродов, нельзя окрашивать. Это ухудшает их проводимость.

Для обвязки заземляющего контура используется стальная полоса шириной 40-50 мм

Монтаж системы заземления своими руками

Для детального рассмотрения возьмем систему заземления на даче своими руками, схема № 2 — треугольник со штырями в вершинах.

Материал для электродов:

  • стальной уголок шириной минимум 4×4;
  • арматурный прут сечением 10-12 мм;
  • металлическая труба с сечением стенки 3,0-5,0 мм;
  • стальная полоса шириной 50 мм.

Полезный совет! Арматура должна быть гладкой. Рифленая поверхность не обеспечивает прочного контакта электрода с землей. При забивании создаются пустоты, снижающие качество заземления.

Контур заземления на дачном участке, сделанный своими руками

Длина штырей должна быть примерно 3 м. В качестве обвязки можно использовать металлическую полосу сечением 4×40 мм, или арматуру диаметром 14 мм. При соединении контура обязательно используется сварка.

Порядок работ

Сначала выбираем и расчищаем место на участке, где будет установлен контур. Оптимально, если расстояние от электродов до силового шкафа составит около 10 м. Далее работы ведутся таким образом:

  • копаем котлован как под ленточный фундамент, только в виде равнобедренного треугольника. Глубина траншеи 1 м, ширина — полметра. Расстояние от стержня до стержня должно быть примерно 1,2 м. От одного угла треугольника копаем канаву к силовому щитку;
Читайте также:  Кустарники для сада многолетние цветущие все лето

Шаг 1: подготовка котлована в виде треугольника

  • в вершины треугольника забиваем электроды. При высокой плотности почвы придется бурить шурфы;

Полезный совет! Если штырь не удается погрузить в землю на всю длину, можно взять более короткие пруты (2-2, 5 м). Тогда их число должно быть увеличено.

Шаги 2 и 3: подготовка металлических уголков и вкапывание их по углам вырытого треугольника

  • вбитые стержни должны быть видны над поверхностью грунта, чтобы можно было соединить их шиной. Шурфы рекомендуется засыпать землей, смешанной с солью. Это намного снизит сопротивление электродов. Правда, коррозия металла пойдет быстрее;

Шаг 4: обвязка вкопанных уголков путем сваривания

  • привариваем обвязку к стержням, образуя треугольник. От одного электрода ведем полосу по траншее к распределительному шкафу. Проводник крепится к щитку посредством приваренного болта;

Шаг 5: монтаж соединительной полосы от электрода к распределительному щитку

  • проверяем сопротивление с помощью омметра. Если показатель меньше 4 Ом, можно засыпать траншею. Если больше, вбиваем еще несколько электродов и соединяем их с предыдущими. После этого риск поражения электрическим током от домашних приборов будет сведен к нулю.

Как сделать заземление в частном доме (видео)

Сделать заземление на даче своими руками можно только по одной схеме, TT. Это значит, что заземление должно быть электрически независимо от сетевой нейтрали. Такое категоричное утверждение основано на пункте 1.7.59. правил устройства электроустановок (ПЭУ) в которой говорится о возможных сомнениях в электробезопасности системы TN, а такие сомнения действительно возникнут, если пройти вдоль воздушной линии электропередач даже несколько метров.

Как правильно сделать заземление

Сделать заземление в частном доме на даче можно и своими руками. Хотя работу не назовешь легкой и быстрой, но сейчас разговор не об этом. Сам факт наличия устройства ещё не о чём не говорит. Правильно сделанная конструкция должна обладать необходимыми параметрами, в первую очередь определённым сопротивлением стекающему току. Если этот параметр превышен то ни о какой нормальной работе системы не может быть и речи. Делать заземление нужно как надо по правилам и рекомендациям ПЭУ или не делать вовсе. Никакого промежуточного решения здесь нет и быть не может.

Более того, конструкция, сделанная с нарушениями или пришедшее в негодность, порождает иллюзию электробезопастности, которой в действительности нет. Электрический ток, в отличие от пользователя, не обманешь, он изберёт более легкий путь хотя бы через тело человека.

Узнать зачем нужно заземление, какие бывают системы можно из статьи посвящённой этой большой и неоднозначной теме.

Нормы устройства сетей

В ПЭУ для сети до 1 кВ нет предписаний, что и как делать, но есть категорическое требование, сопротивление локального заземляющего устройства для своего дома круглогодично не должно превышать 30 Ом при напряжении однофазной сети 220 В, трёхфазной 380 В (п. 1.7.103).

В принципе такой подход понятен, одинаковая конструкция в различных местах покажет разный результат, но несмотря на несхожесть ситуаций есть общие рекомендации, которые нужно учесть при проведении работ.

  1. Заземлители следует располагать по возможности во влажных, затененных местах.
  2. Траншеи нельзя засыпать мусором, хламом. В случае если удельное электрическое сопротивление грунта в месте обустройства заземления больше 100 Ом⋅м, подсыпать более подходящий грунт (глину, чернозём, торф, суглинок).
  3. Горизонтальные проводники служат для связи вертикальных электродов или в качестве самостоятельных заземлителей. На практике они объединяют эти функции.
  4. Места входа заземлителя в грунт гидроизолируются на расстоянии 10-15 см выше и ниже уровня грунта с помощью полихлорвиниловой плёнки и битумной обмазки.
  5. Соединяются горизонтальные и вертикальные элементы заземляющего контура с помощью сварки, а сварные швы покрываются битумным лаком. Надо сказать, что правила только рекомендует использовать сварку, но допускают, применение других способов соединения ссылаясь на ГОСТ 10434-82.
  6. Длина вертикальных заземлителей не должна быть менее одного метра, а их верхняя точка заглублена на 0,5–0,7 м.
  7. Глубина залегания горизонтальных частей зависит от глубины заглубления верхней точки вертикальных штырей т. е. окажется примерно на том же уровне 50–70 сантиметров от поверхности земли.
  8. При длине более десяти метров начинает сказываться влияние индукции и собственное сопротивление проводника.
  9. Увеличение диаметра свыше 50 мм бессмысленно, так как сопротивление действительно будет уменьшаться, но незначительно.
  10. Толщина стенки вертикального элемента должна обладать механической прочностью и определённым запасом коррозионной стойкости.
  11. Чаще всего нижележащий слой лучше проводит электричество. Один длинный электрод может оказаться намного эффективнее нескольких десятков коротких.

Требования к заземляющему проводнику

Минимальное сечение проводника присоединяющего контур к главной заземляющей шине для стали 75 мм², меди 10 мм², алюминия 16 мм² п 1.7.117.

Одно из новшеств ПЭУ седьмого издания, требование наличия технической возможности для проведения периодических замеров п 1.7.116.

Материал для контура

При выборе материала следует исходить из двух соображений:

Таблица минимальных размеров проводников, проложенных в земле

  1. Проводник должен иметь очищенную ровную поверхность, а его площадь поперечного сечения не может быть меньше размеров, приведённых в таблице 1.7.4 ПЭУ.
  2. Срок службы контура из незащищенного металла весьма короток, 3–8 лет. Электролитическая коррозия очень быстро съедает металл. Причём в грунтах с малым удельным сопротивлением процесс разрушения протекает быстрее. Так, 1А стекающего тока за год уменьшает контактирующую с землёй массу на 9-10%. Принято считать, что потеря 25% от первоначальной массы конструкции критична.

Не меньший вклад в разрушение материала вносит и обычная химическая коррозия. Хотя под землёй процесс окисления из-за недостатка кислорода несколько замедляется, но и в этом случае ржа “съест” поверхностный слой металла, даже если никакого тока по нему протекать не будет.

Определить срок службы можно вот по этой приблизительной формуле где Q – вес вертикальных электродов, кг; I величина стекающего тока,А.

Величина стекающего тока определяется этой формулой.

Как увеличить срок службы

Ответ очевиден. Либо увеличивать массу за счёт выбора вертикальных электродов с большим поперечным сечением, либо использовать коррозионностойкий металл или как вариант, чёрный металл с защитным покрытием.

При выборе металла с защитным покрытием следует учесть, что цинк по отношению к железу более активен. Защита железа происходит за счёт истощения поверхностного слоя цинка. С медью всё наоборот. При нарушении целостности поверхностного слоя железо окислится быстрее меди.

Как рассчитать параметры

Делать заземление наобум с надеждой, что конструкция с произвольно выбранными размерами будет обладать необходимыми параметрами, мягко говоря, неумно. Перед тем как сделать заземление, нужно считать. Все необходимые формулы и таблицы можно найти здесь.

Если рассчитать вручную оказалось сложновато воспользуйтесь специализированной программой. “Расчёт заземляющих устройств”, “Электрик”, “Заземление”, “Акула”. Трудно сказать какая из них лучше (точнее), у каждой программы свой алгоритм расчёта.

Размеры и форма заземляющего контура

С точки зрения эффективности растекания тока, расположение электродов в ряд предпочтительней всех других форм. На практике, при самостоятельном обустройстве заземления для уменьшения земляных работ, многие предпочитают треугольный контур, но на самом деле, форма контура не имеет никакого значения. Гораздо важнее расстояние между вертикальными штырями. Оно должно быть в 2,2 раза больше их длины.

Такая зависимость объясняется необходимостью наличия определенного объёма земли. При уменьшении расстояния поля растекания тока с каждого электрода перекроют друг друга. Плотность тока возрастёт, а следовательно, возрастёт и сопротивление. При избыточном расстоянии ничего страшного не произойдёт, но компенсировать недостающий объём придётся за счёт увеличения длины контура.

Соотношение расстояния между штырями к их длине и количеству выражается через коэффициент использования (η). У проводников разной формы он различен.

Читайте также:  Как вырастить артишок в сибири

Как видите, узнать, как будет выглядеть контур заземления, без предварительных расчётов нельзя. Это зависит от многого, в том числе от профиля.

Чем и как измерить сопротивление заземления

Этим выражением пользуются для краткости. На самом деле, собственное сопротивление заземлённого контура ничтожно мало и никого не интересует. Фактически измеряется сопротивление растеканию с заземленного контура тока.

Измерение производится по методу амперметра – вольтметра. Выносные электроды потенциальный и токовый устанавливаются относительно испытуемого контура на определённом расстоянии. Зная значения напряжения и тока несложно вычислить сопротивление (R = U/I).

Измерения производятся с помощью специальных приборов: ИС-20; М-416. Стоимость такого прибора около 9000 руб. Вызов электроизмерительной лаборатории обойдётся в 800–1000 рублей, а с учётом выезда специалиста на дачу уже в 3000–4000 руб. Нетрудно догадаться, что большинство небогатых дачников предпочтут остаться без заземления, чем платить такие деньги. Вот такая тупиковая ситуация.

Зачем и как использовать УЗО в системе ТТ

Как уже отмечалось в начале статьи, сделать заземление на даче чаще всего можно только по схеме ТТ. Эта система имеет свои особенности, которые нужно учесть при использовании защитных коммутационных устройств.

  • Обязательное применение УЗО п 1.7.59.
  • Это требование связано с другими правилами установки и эксплуатации УЗО. Одно из них, запрет использования УЗО без защиты от сверхтока т. е. без автоматического выключателя п 7.1.76.
  • Реализовать требования п 1.7.76; 1.7.78. об заземлении токопроводящих поверхностей электроприборов, на самом деле не так трудно, как кажется. Для этого достаточно третий провод (PE-проводник), который в системе ТТ остаётся не задействованным, подключить к главной заземляющей шине, к которой уже подключён локальный контур.
  • В зависимости от способа обогрева помещения, нагрева воды может возникнуть необходимость уравнять потенциалы различного оборудования. В этом случае система должна быть подключена в том числе и к заземляющему устройству п 1.7.82.
  • Использование УЗО не исключает и не дополняет функции автоматического выключателя (АВ), потому что у них разное предназначение. В п 7.1.76. есть рекомендация совмещать УЗО и АВ в единый аппарат (дифавтомат). Действительно, такое совмещение во многом упростит монтаж, но устанавливать дифавтоматы можно только в групповые цепи.
  • Для предотвращения последствий, вызванных поломкой УЗО, рекомендую последовательную установку не менее двух защитных устройств, конечно, с соблюдением правила селективности. Первое, противопожарное на 300 мА на входе. Другие на 30 мА в групповых цепях.

Отмечу ещё одно правило не связанное с темой заземления, но оно касается большинства дачников. В деревне, дачном посёлке, электричество передается по воздушным линиям, поэтому на вводе должен быть установлен ограничитель импульсных перенапряжений п 7.1.22.

Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.

Что оно дает

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.

Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.

Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома

Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.

При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.

С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.

Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме

В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.

На дачах высока вероятность попадания молнии

Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.

Системы заземления частного дома

Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.

Система заземления TN-S-C

При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.

Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.

Система заземления частного дома TT

Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.

Система заземления ТТ в более понятном изображении

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Устройство заземления в частном доме

Читайте также:  Биоплато для очистки сточных вод

Состоит система заземления частного дома из:

  • заземлителей-штырей,
  • металлических полос, их объединяющих в одну систему;
  • линии от контура заземления до электрощитка.

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Как правильно сделать

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

Самая популярная модель заземлителя

Порядок действий

От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм 2 ). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.

На входе в дом к металлической полосе от заземлителя приваривают болт, к которому крепится медный проводник в изоляции (традиционно окраска заземляющих проводов — желтая с зеленой полосой) сечением жилы не менее 4 мм 2 .

Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом

В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования. Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.

Модульная штырьевая система

Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно

Набор модульной системы заземления

Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.

Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.

Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.