Можно ли заземление подключить к нулю

Содержание

Как сделать заземление в частном доме своими руками

Заземление дома, как и большинство работ по строительству можно сделать самостоятельно. При плохих вариантах вбивают арматуру или лом к которому прикрепляют провод, при хорошем подходе делается контур заземления. Есть ещё вариант с медным штырём, но я про него сказать ничего не могу.

Что нужно для того чтобы сделать заземление:

  • 3 уголка с полкой 40 или 50 мм длиною 2 метра;
  • 3 уголка с полкой 40 или 50 мм длиною 1,5 метра;
  • Полоса шириной 20-40 мм (или которая завалялась на участке), длина зависит от удалённости контура от дома;
  • Болт и гайка с резьбой от М6 до М12;
  • лопата;
  • кувалда;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка.

Выкапываем траншею в виде треугольника со стороной 1,5 метра. Глубина примерно чуть глубже штыка лопаты. Лучше чтобы одна из сторон треугольника была параллельна стене дома.

Двухметровые уголки необходимо сделать острыми с одной стороны, для этого лишнее нужно отпилить болгаркой.

Забиваем двухметровые уголки по углам (прошу прощения за тавтологию) выкопанной траншеи. В идеале, конечно, загнать все два метра, но если загнали полтора, а дальше ну никак, то тоже ничего страшного. Должно работать. Лишнее при таком варианте отпиливаем чуть ниже уровня земли.

Полутораметровыми уголками свариваем 3 наших штыря заземления. Ни в коем случае не надо ничего красить, это только ухудшит контур заземления дома.

К середине основания треугольника привариваем полоску, которая идёт к дому. У дома она выходит из стены и поднимается наверх.

К другому её краю привариваем болт. Та часть, которая торчит из земли может быть покрашена. На контур заземления это никак не повлияет, а вот эстетика улучшится.

К приваренному болту прикручиваем гайкой провод заземления. Он имеет жёлтый цвет с зелёной полоской. Этот провод идёт на шину заземления в электрощитке.

Толщина провода заземления

Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм2.(Выдержка из ПУЭ 1.7.117)

Засыпаем траншею, выравниваем и засеиваем газоном. Лучше контур заземления делать на северной стороне дома, там больше влажность грунта, но у меня, он на южной (так расположена котельная). Решил что компенсируется это тем, что вода с крыши попадает как раз в это место.

Нужно ли заземление в частном доме

При использовании в доме любых электроприборов всегда есть риск повреждения изоляции проводов или замыкание их на корпус. В таком случае любое касание человека опасной зоны приводит к поражению электрическим током, которое может закончиться трагически. Ток всегда стремится в землю, а человеческое тело становится проводником, соединяющим поврежденный прибор с землей.

Что дает заземление? По сути, это система, предоставляющая кратчайший путь электрическому току. По закону физики он выбирает проводник с наименьшим электрическим сопротивлением, и контур обладает таким свойством. Практически весь ток направляется в заземлитель, а потому через тело человека пройдет лишь незначительная его часть, которая не сможет причинить вред. Таким образом, контур заземления обеспечивает электробезопасность. Нормативные документы (ГОСТы, СНиП, ПУЭ) указывают, что любое частное, жилое строение должно быть им оборудовано при сетях переменного тока на напряжение выше 40 В и переменного тока – выше 100 В.

Кроме обеспечения безопасности, заземляющая система повышает надежность и долговечность бытовой техники. Она обеспечивает стабильную работу установок, защиту от перенапряжений и различных помех в сети, снижает воздействие внешних источников электромагнитных излучений.

Заземление не следует путать с громоотводами (молниеотводами). Хотя принцип их действия аналогичен, выполняют они разную задачу. Работа громоотвода заключается в отведении в землю разряда молнии при ее попадании в дом. В этом случае возникает мощный электрический заряд, который не должен попадать во внутреннюю сеть, т.к. способен просто расплавить провод или кабель. Именно поэтому линия громоотвода пролегает от приемников на крыше по внешнему контуру и не должна совмещаться с заземляющей, внутренней линией. У громоотвода и заземления может быть общий подземный контур (если имеет запас по сечению), но разводка обязательно разделяется.

Основные схемы заземления

Специалисты рекомендуют применять для дачных участков стандартные и проверенные схемы заземления. Это аргументировано тем, что такие схемы опробованы на протяжении нескольких лет и уже доказали свою надёжность и безопасность.

Наиболее надёжными схемами считаются такие:

Заглублённый контур из металла, который размещается вокруг строения. Зачастую основным материалом для отвода является классическая строительная арматура

Пруты арматуры соединяют между собой приваренной металлической шиной. Среди дачников также распространена схема размещения в грунте трёх электродов, которые связаны между собой стальной полосой. Самая простая схема — размещение очень длинного отвода на значительной глубине, которая должна составлять не менее 6 метров

Важно! Окрашивание элементов заземления, которые выполняют функцию отвода, ухудшает свойства проводимости. Фундаментальный заземлитель

Данная схема является весьма основательной, поскольку она представляет собой замкнутый контур, который сварен в виде металлической сетки. Специалисты рекомендуют прокладывать такую сетку на нижнем ряде арматуры в фундаменте. Установка такой этого заземления возможна только во время строительства фундамента.

Как выполнить заземление самостоятельно: пошаговая инструкция

Владельцу дома необходимо разработать проект и определить место установки контура. На основе документации определяют номенклатуру и длину сортамента либо приобретают готовый монтажный комплект. Место установки контура не может использоваться для возведения построек.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления потребуются:

  • готовый комплект заземления или отрезки стального профиля (размеры и количество элементов определяют на основе чертежа);
  • измерительный и чертежный инструмент;
  • угловая шлифовальная машинка с комплектом дисков;
  • электрический перфоратор или кувалда;
  • штыковая лопата;
  • лом (в случае плотного или каменистого грунта);
  • набор гаечных ключей и отверток.

Проектирование

Для изготовления конструкции будет достаточно эскизного проекта с указанием габаритов стержней и расстояний между штырями. Некоторые владельцы дома выкладывают треугольник заземления на грунте рядом с домом, а затем переносят полученные цифры на бумагу. Если земельный участок не позволяет соорудить классический контур с 3 углами, то можно установить линейную конструкцию. Вне зависимости от конфигурации система заземления должна иметь сопротивление около 10 Ом.

Сборка и установка заземляющего контура

Краткий алгоритм монтажа элементов:

  1. Разметить земельный участок рядом с домом (с учетом требований ПУЭ).
  2. Выкопать траншею в виде треугольника со сторонами длиной 1,2 м. Глубина канавы составляет около 0,7 м при ширине не более 0,3 м.
  3. Вбить вертикальные штыри, используя кувалду или перфоратор. Электроды заглубить в соответствии со схемой, оставляя 10–15 см стержня над дном ямы. Наконечники элементов из профиля необходимо предварительно заточить, на заводских деталях следует установить твердосплавную головку.
  4. Соединить штыри стальной полосой, используя дуговую сварку или входящие в набор комплектующие.
  5. Вывести металлическую шину от треугольника к стене дома и зафиксировать на вертикальной плоскости на высоте 50 см от поверхности грунта. Просверлить отверстие для болта или приварить шпильку дуговой сваркой.
  6. Засыпать траншеи грунтом с последующим уплотнением почвы, а затем приступить к подсоединению котла к системе заземления.

Проведение контура в дом и подключение к нему котла

К шине заземления необходимо прикрепить медный провод, который вводится в распределительный щиток. Котел подключают к цепи питания в соответствии со схемой, указанной в заводской инструкции. В щитке предусматривают устройство защитного отключения, срабатывающее в случае неисправности электропроводки.

Молниеотводы

Объект с контуром заземления в обязательном порядке, согласно ПУЭ, должен быть оснащен молниеотводом. Особенно, если речь идет о даче, где жильцы копают колодцы, забивают на воду скважины и прокладывают трубы очень неглубоко, а то и вовсе пускают их поверху. Строения на дачных участках часто возводятся из горючих материалов, а пожарные далеко. Плюс возможную грозу наверняка сопровождает усиление ветра.

Известны случаи, когда в непогоду выгорали целые дачные поселки от ударов молнии. Виновников катастрофы находили, как правило, быстро — на пожарищах обязательно обнаруживался участок, на котором контур заземления имелся, а остатков молниеотвода не было.

Между тем простейший молниеотвод — это пара заостренных арматурин, торчащих над коньком крыши на 1,2-1,5 м. С контуром заземления их соединяет стальная проволока сечением не менее 6 мм или стальная шина 15 х 3 мм.

Ширина такого молниеотвода не может быть более 60 мм, иначе при ударе возможно разбрызгивание плазмы, последствия которого просто разрушительны. Слишком широкая конструкция обязательно сработает как антенна: она не отведет молнию в землю, а разбросает по сторонам.

Важно

Детали молниеотвода должны исключительно свариваться, а края шины (если используется именно она) провариваться с захватом всех слоев (шаг сварки 50-60 см).

Частые ошибки при установке

Владельцы загородных домов при самостоятельном обустройстве заземляющих конструкций часто допускают такие ошибки:

  1. Покрывают электроды слоем лакокрасочного материала с целью защиты изделия от коррозии. В результате такое покрытие препятствует протеканию тока в грунт.
  2. Соединяют болтами штыри заземления с металлическими связями. В результате коррозии элементы конструкции теряют между собой контакт.
  3. Далеко размещают треугольный контур от фундамента здания. Это приводит к существенному увеличению сопротивления заземляющей системы.
  4. Используют одновременно алюминиевые и медные проводники. В этом случае из-за контактной коррозии ухудшается соединение элементов.
  5. Используют для электродов очень тонкий профиль. В результате образования коррозии существенно повышается сопротивляемость металлического изделия.

При обнаружении любых недостатков в системе их рекомендуется мгновенно устранять. Заземляющее устройство, работающее с нарушениями, неспособно обеспечить надежную безопасность владельцам частных домов, в которых используется бытовое электрооборудование.

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).

Устройство контура заземления

Контур заземления – это несколько электродов, которые соединены между собой металлическим стержнем и закопаны в землю. Такие конструкции чаще всего имеют квадратную либо треугольную форму.

Глубина установки штырей

Вертикальные штыри заземления забивают в грунт на глубину до 0,6 м, но не выше уровня промерзания. Между ними оставляют расстояние от 2,5 до 3 м. На дне траншеи концы электродов соединяют стальной пластиной.

Почему нельзя ставить отдельные

Согласно ПУЭ, запрещено делать заземление частных жилых зданий с помощью 1 штыря.

Существует такое понятие, как «сопротивление растеканию». Вокруг заглубленного в землю стержня создается максимальное напряжение и плотность электрического тока. Когда он проходит через грунт, увеличивается сопротивляемость его движению, которое через установленное расстояние прекращается. Эту точку называют зоной растекания.

Зануление

Согласно Правил эл. безопасности, занулением называется: «…. соединение корпуса оборудования с нулевым защитным проводником». Теперь давайте рассуждать. Мы имеем электроприбор (скажем, стиральную машину), который надо заземлить. Штепсельная вилка машинки и розетка трёхконтактные, но проводка двухпроводная, а значит, заземления у нас нет. Но мы знаем, что «ноль» на подстанции заземлён, так почему бы ни соединить в розетке контакты «ноля» и «земли»? Ни в коем случае!

Прочтем формулировку ещё раз: «…нулевым защитным проводником». В этом-то и дело! Ведь «ноль» в розетке проводник рабочий, а не защитный, и ставить перемычку между землёй и нолем в розетке нельзя:

а) это может грозить коротким замыканием;б) если ноль имеет плохой контакт, фаза через прибор попадёт на ноль розетки, а через перемычку и провод заземления – на корпус прибора.

Читаем правила дальше: «Зануление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус … в трёхфазных четырёхпроводных сетях….». Но в квартире-то сеть однофазная! Вот в многоэтажном доме сеть трёхфазная четырёхпроводная, поэтому выполнять зануление можно не ближе, чем в распределительном шкафу дома.

Готовые комплекты заземления для частного дома

Самостоятельный монтаж позволяет существенно снизить затраты на систему заземления. Однако готовые комплекты позволяют ускорить работы и повысить надежность контура. Можно выделить такие модели:

  1. ZandZ – контур с одним или несколькими электродами из нержавеющей стали. Допускаемое заглубление — до 10 м. Цена зависит от длины штырей. Средняя цена комплекта с пятиметровыми электродами — 23500 рублей.
  2. Galmar – имеет электроды длиной до 30 м. Средняя цена — 41000 рублей.
  3. Elmast. Эта система изготавливается в России и адаптирована к российским условиям эксплуатации. Цена – от 8000 рублей.

Описание готовых комплектов для заземления

Виды заземления готового типа предложены в двух вариантах:

  1. Модульно-штыревое. Собирают из металлических стержней длиной от 1,5 м с резьбовыми соединениями. Омедненные или оснащенные покрытием из нержавеющей стали элементы заглубляют в грунт перфоратором. Монтаж заземления выполняют на большую глубину, поэтому параметры контура не изменяются в зависимости от сезонных колебаний. Длительность эксплуатации от 30 лет для омедненных электродов, для элементов с верхним покрытием из нержавеющей стали – до 50 лет.
  2. Контуры из черного металла. Для изготовления применяют штыри из черного металлопроката с антикоррозийным покрытием или без него. Невысокая стоимость – плюс, срок службы всего 10 лет – минус. При заглублении во влажные почвы период эксплуатации составляет всего 5 лет. В течение всего срока пользования сопротивление конструкции постепенно ухудшается.

Части заземления

Заземлителями называют металлические проводники, которые вбиты или врыты в землю. Нижний конец такого заземлителя должен находиться в почве на полметра ниже уровня ее промерзания. А в местностях, где зима с плюсовыми температурами — на полметра ниже уровня просыхания в грунте со стабильной влажностью. Точные данные о длине конкретного заземлителя можно получить в местной энергослужбе.

Есть еще понятие «металлосвязи». Так называют сварную металлическую конструкцию, которая соединяет заземлители (их верхние концы). Она заводится в дом как шина заземления. И таких вводов может быть сразу несколько, но одна шина обязательно должна заземлять ВЩ (вводный щит) или ВРУ (вводно-распределительное устройство).

Таким образом, формула проста:

Заземлители + Металлосвязь = Жесткий цельный контур заземления.

Заземляющие проводники соединяют клеммы электроустановок с шиной заземления. Они могут быть:

  • голыми жесткими;
  • или гибкими многожильными, в изоляции (желтой с зеленой полосой).

К шине заземления проводники подключаются на контактные площадки — зачищенные до блеска, с резьбовыми отверстиями под болты 4М (не меньше). Участки подключения должны быть обработаны консистентной смазкой, защищающей от окисления и предотвращающей электрокоррозию.

Ряд контактных площадок на транзитном участке шины отмечается косыми черными метками. Не может быть сплошного окрашивания шины заземления, однако допускается, чтобы она была замоноличена в стену (кроме контактных рядов).

Сопротивление металлосвязи меряется от клеммы заземления электроустановки до контура заземления (в наиболее удаленной его наземной части). И оно не должно превышать 0,1 Ом.

Расчет заземления, формулы и примеры

Даже если процесс сборки покажется несложным, трудности могут возникнуть при расчетах. Главное требование – чтобы проводники выдерживали скачок напряжения, а электроды обладали достаточными параметрами, чтобы беспрепятственно «передать» тог грунту. Хорошо, когда есть сосед, который уже делал подобные работы и имел возможность проверить эффективность системы в деле. В противном случае придется все делать самому.

Сопротивление грунта

Для каждого стержня используется следующая формула:

Здесь:

  • ρ экв — эквивалент удельному сопротивлению однородных грунтов (определяется по таблице для конкретных типов почв);
  • L — длина электрода (м);
  • d — диаметр прута (м);
  • T — расстояние от середины штыря до поверхности (м).
Тип грунта Удельное сопротивление почвы (эквивалент), Ом*м
Торфяной 20
Черноземный 50
Глинистый 60
Супесь 150
Песчаная (залегание грунтовых вод до 5 м) 500
Песчаная (залегание грунтовых вод более 5м) 1000

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

Для этого необходимо знать допустимое общие сопротивления контуров (для сети 127-220 В – 60 Ом, для 380 В – 15 Ом). Величина климатического коэффициента берется из таблицы ниже.

Вид электрода, тип размещения Климатическая зона
Первая Вторая Третья Четвертая
Стержень, расположенный вертикально 1,8 / 2,0 1,5 / 1,8 1,4 / 1,6 1,2 / 1,4
Полоса, лежащая горизонтально 4,5 / 7 3,5 / 4,5 2,0 /2,5 1,5

Теперь необходимо взять сопротивление грунта, которое рассчитывается по формуле из предыдущего раздела статьи. Его умножают на климатический коэффициент. Полученную величину делят на общее сопротивление контура (смотрите выше). Результат и будет количеством электродов. При необходимости округляют в большую сторону.

https://youtube.com/watch?v=UU4RLuuVd4E

Правила и требования ПУЭ

На любом жилом объекте, расположенном в городской черте и за ее пределами, согласно требованиям ПУЭ организуется специальная защита от опасных напряжений 220/380 Вольт. С этой целью на их территории устраиваются особые стальные конструкции, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). Их основное назначение заключается в создании условий, гарантирующих защиту проживающих в доме людей от удара током.

В соответствии с ПУЭ, глава 1.7., часть 1, п. 1.7.72 размеры металлических заготовок выбираются с учетом необходимости получения требуемого сопротивления растеканию тока в землю. Для различных элементов конструкции эти показатели могут различаться от образца к образцу. Однако минимальные их размеры должны соответствовать следующим нормативам:

  • соединительная полоса между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
  • сами штыри на основе уголков выбираются со сторонами 4х4 мм;
  • при использовании круглого арматурного прутка сечение не должно быть менее 10 мм2;
  • металлическая труба должна иметь толщину стенки порядка 3,5 мм.

При его обустройстве необходимо действовать в соответствии с положениями отраслевых стандартов, касающиеся эксплуатации имеющегося на объекте оборудования.