Зачем нужно заземление в частном доме
В бытовых условиях может случиться так, что изоляция проводов нарушается и возникает пробой. Причины могут быть разными – от замыкания в сети до неисправностей в бытовых приборах (например, протечки в стиральной машине). При этом на металлические корпуса бытовых приборов поступит избыточное напряжение. И если человек коснётся корпусам прибора, то его ударит током.
Согласно законам физики, электричество всегда уходит в землю. При этом, оно будет искать подходящий для этого диэлектрик, обладающий минимальным сопротивлением, и тело человека для этого неплохо подходит. Но наша с вами задача избежать удара тока, потому что сильного удара током можно не выдержать. Поэтому для быстрого и безопасного отвода избыточного напряжения в грунт в частном доме необходимо установить заземляющий контур. При его наличии избыток напряжения с корпуса прибора быстро уйдет в землю, а человек при касании ощутит максимум легкое покалывание.
Заземление – это электрическая цепь, в которую входят корпуса всех электроприборов в доме и заземляющий контур, отводящий избыточный ток в землю. В современном трёхжильном кабеле для заземления предусмотрена отдельная жила жёлто-зеленого цвета. С её помощью все розетки в доме соединяются в цепь, ведущую к щитку, а от него – к контуру заземления. Подключение к этому контуру нужно предусмотреть для всех приборов в доме – чайников, холодильников, плиток, стиральных машинок. Для бойлеров делают дополнительное заземление на корпус – если вдруг возникнет протечка. Заземляющий контур – это конструкция из металлических штырей и полос, которую вкапывают в грунт около дома на определённом расстоянии. Контур соединяется со щитком при помощи провода и болтов.
Характеристики и требования к системам заземления
Основная характеристика – это сопротивление системы. Чем оно меньше, тем выше надёжность системы. При стандартном напряжении 220/380В максимальное значение сопротивления равно 4 Ом. Чем этот показатель ниже, тем меньшее напряжение появится на корпусах электроприборов. Показатель сопротивления всего контура заземления также зависит от проводимости электродов и сопротивления грунта.
Горизонтальные и вертикальные детали заземляющего контура должны быть сделаны из долговечного материала. Горизонтальные заземлители – это стальные поломы размером 40х4 см. Что касается электродов, то самый хороший показатель сопротивления у медных деталей, а обычная рифлёная арматура плохо справляется с отводом электротока. Для электродов подойдет круглая сталь в прутках диаметром не менее 14 мм и стальные уголки с минимальными размерами 40х40х5. Что выбрать, прутки или уголки, зависит от состояния почвы. Прутки легче забивать в грунт, а уголки в процессе могут сгибаться сверху и эту часть придётся срезать. Но если почва торфяная, то уголки легко войдут в грунт.
Штыри нельзя красить, так как нарушится контакт с землей. Для предотвращения ржавления электроды покрывают антикоррозийными составами. Наименьшее сопротивление у торфяных почв и суглинков, наибольшее – у влажного песка и ПГС. Для снижения показателя сопротивления рекомендуется разбавлять почву в месте закапывания контура при помощи золы и пепла. Другой вариант – увеличить глубину забивания электродов, чтобы дойти до нужной почвы. Глубина забивания электродов должна быть на 60-100 см ниже глубины промерзания почвы. Также надо учитывать плотность грунта – чем она выше, тем глубже должны быть забиты электроды. Размеры заготовок контура выбираются с учетом Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Примерный расчёт расстояния между электродами – длина стержня умножается на коэффициент 2,2.
Подключение заземления в частном доме своими руками
Схема заземления зависит от:
- вида подключаемого СИП-кабеля;
- способа подключения нулевого проводника.
Это вполне можно сделать своими руками. Всего есть три типа нулевых проводников – N (функциональный ноль), PE (защитный ноль) и PEN, где совмещаются защитный и функциональный ноль. Входящие подключения от станции бывают такие:
- Два провода – один фаза, другой PEN.
- Трехфазная сеть – три фазы и PEN.
- Однофазная с 3 проводами и трехфазная с 5 проводами – два защитных проводника N и PE.
Система TN-C. Нулевой проводники N и PE объединены в один провод, а розетки не заземлены. Электроприборы в помещениях с высокой влажность нужно заземлять отдельно. Система небезопасная и практически не используемая.
Система TN-C-S. На подстанции N и PE объединены, а при входе в дом идёт разделение на отдельный нулевой N и защитный проводник PE. Система считается надёжной, но есть вероятность обрыва нуля на пути от подстанции к дому.
Система TN-S – для нее характерно разделение функционального и защитного ноля ещё на подстанции. К дому подходит пять проводов – три фазы, ноль и земля.
Система TT – самая распространённая. К дому подходят 4 провода – 3 фазы и четвертый нулевой. В этом случае необходимо делать в доме отдельную систему заземления в виде заземляющего контура. В доме должно стоять устройство защитного отключения УЗО.
Контур заземления для частного дома
Есть три вида контуров заземления для частного дома:
- Модульно-штыревой.
- Линейный.
- Замкнутый (треугольник).
В модульно-штыревом контуре используется один электрод в виде разборного стального стержня с покрытием из меди. Для него не нужно копать траншею. Максимальная глубина – до 20 метров.
Линейный контур – разомкнутый, он состоит из цепочки электродов, соединённых в линию или полукруг. Такая схема применяется на участках небольшой площади, где нет возможности поместить замкнутый контур. В замкнутом контуре три штыря соединяются с железными полосами при помощи сварки так, чтобы получился равнобедренный треугольник со штырями в углах. Глубина расположения контура – 0,5 м, длина штырей – 2-3 м, расстояние между ними – 1,2 м.
Самый надежный из них – замкнутый контур. Если повреждена одна из перемычек между электродами (проржавела или сгнила), то контур всё равно будет работать. В линейном контуре при аналогичном повреждении контур не будет выполнять свои функции.
Правильное заземление частного дома
Контур располагают недалеко от дома, на расстоянии порядка двух метров. Лучше выбрать влажное место – в низине, около огорода, это обеспечит лучший контакт почвы с электродом. Если дом располагается на сваях, то допускается расположение контура под домом. Необходимо учесть тип почвы рядом с домом – если там слишком много песка, то лучше закопать контур подальше, где есть глина. Не рекомендуется бурить отверстия под электроды, так как в этом случае будет нарушать контакт штырей с землей.
Как же сделать заземление в частном доме? Методика следующая:
- Под контур лопатой выкапывается траншея в зависимости от его конфигурации.
- В грунт при помощи кувалды забиваются электроды, которые предварительно нужно заострить болгаркой. Забивание идёт не полностью – нужно оставить над поверхностью около 20 см для приваривания горизонтальных заземлителей.
- Затем электроды свариваются с горизонтальными заземлителями, одна из стальных полос подводится к дому. Конструкцию покрывают битумом, смолой или антикоррозийным составом.
- Контур засыпается грунтом с пеплом, золой.
- Полоса у дома закрепляется на фундаменте и к ней болтом прикрепляется заземляющий кабель.
Как проверить заземление в частном доме? Каждые 12 лет нужно вызывать лабораторию из компании ИванМастер и проверять работоспособность заземляющего контура.