Заземление в частном доме: как сделать своими руками

Очень часто происходят случаи возникновения опасностей из-за электричества. Повреждения организмов людей, удары током, пожары — это все свидетели того, что электричество не было защищено. Но как защитить свой дом от этого? Совершенно все люди, которые хоть раз строили дом или присутствовали на постройке, знают, что неотъемлемая часть ремонта — установка заземления.

Требования и технология заземления

Заземление в частном доме срабатывает в исключительных случаях, когда авария в сети обрывает нулевую фазу. Без заземляющего контура ток идёт на корпус бытовой техники и других подключённых приборов. В результате они выходят из строя или даже возгораются, а прикосновение к ним становится смертельно опасным. Риску подвергаются не только сами подключённые к сети устройства, а и расположенные рядом металлические коммуникации: трубы отопления, водопровод и т.п. Заземление отводит и «гасит» электричество в земле.

Внимание! К аварийным ситуациям относят скачки напряжения в сети при сбое на местной или распределяющей подстанции, при попадании молнии и пр.

Помимо этого заземление помогает в следующем:

  • Делает безопасным функционирование техники в условиях высокой влажности. Например, стиральных машин, водонагревателей в ванной комнате.
  • Снижает интенсивность высокочастотных помех магнитного поля, которые генерирует бытовая техника.
  • Сокращает шумовые помехи.

Схема: заземление в дачном доме

Заземление делят на две категории:

  1. Защитное. Подключенную к сети технику соединяют с грунтом, чтобы её оградить от утечки тока. Кроме бытовых приборов из ванной также советуют заземлять электроплиту и персональный компьютер.
  2. Рабочее. Защищает не от утечки электричества, а от разрушения изоляции при скачке напряжения. Это как раз и бывает при попадании в здание молнии.

В идеале напряжение нужно снимать со всех металлических приспособлений в доме (труб, ванной, открытой арматуры ж/б плит и пр.), а также с розеток. Современная техника может выпускаться с вилкой, которая имеет 3 жилы. Одна из них рассчитана на заземление. Установка подходящих розеток частично автоматизирует решение проблемы.

Не буду вдаваться в заумные формулировки учебников или спец. литературы, попробую объяснить для чего необходимо заземление частного дома простым доступным языком.

Если простыми словами, заземление частного дома – это соединение проводом корпуса оборудования и заземляющего контура. Заземление частного дома – это обычная меллоконструкция, смонтированная по заданным размерам, из определенных материалов и “спрятанная” в землю.

Заземление частного дома (металлоконструкция) при помощи медного провода, сечением не менее 10 . или стальной пластины,

соединяется с электрощитом, в котором заземляющий провод через клеммник, соединяется с заземляющими жилами кабелей, проложенных в дому или квартире к розеткам, светильникам и прочим электроприемникам.

Розетки, которые обязательно должны быть трехконтактными (фаза-ноль-земля), через специальный третий “заземляющий” контакт, соединяются вилкой с нашими бытовыми электроприборами.

То есть, получается следующий «маршрут» заземляющего проводника PE: электроприбор – вилка – розетка – клеммник в электрощите – заземляющий провод(шина) – контур заземления – земля.

Заземление частного дома делается, в первую очередь, для электробезопасности людей. Наверняка, многим знакома такая ситуация, когда прикоснувшись к старому холодильнику или стиральной машинке, несильно, но порой весьма ощутимо бьет током. Такое случается в старом жилом фонде, где заземление частного дома отсутствует, т.е. к розеткам подходит только два провода: фаза и ноль, без третьего защитного провода РЕ. Бьет током из-за плохой изоляции холодильника или стиральной машинки (повреждена изоляция электрического провода, двигателя, компрессора и т.д.), и на их корпусе появляется напряжение (потенциал). И когда вы касаетесь корпуса холодильника или стиральной машинки, например рукой, особенно, если она влажная, вы как раз и «заземляете» холодильник или стиральную машинку, и тогда небольшой ток «пробегает» через вас в «землю».

Если же в вашей электросети дома, коттеджа или квартиры, есть третий защитный провод РЕ, то при нарушении изоляции холодильника или машинки, ток будет «убегать» через него к контуру заземления. И когда вы дотронетесь корпуса электрооборудования, которое заземлено, но с плохой изоляцией, то вы ничего не почувствуете, потому что ток всегда «бежит» по пути наименьшего сопротивления. В нашем случае, сопротивление человека (примерно 1000 Ом) будет намного больше, чем сопротивление самого защитного провода + сопротивление контура заземления, которое будет составлять примерно несколько десятков Ом.

Заземление частного дома необходимо и для защиты наших бытовых электроприборов. Человек часто является «носителем» статического заряда, который зависит от множества факторов, начиная от одежды до уровня влажности помещения, ток при этом очень маленький, но напряжение достигает нескольких тысяч вольт, способных повредить нежную электронику в электроприборах.

Но заземление частного дома не позволит этому случиться и «отведет» статическое электричество в землю. Также заземление частного дома не позволяет накапливаться статическому заряду до значительных величин уже на самих корпусах электроприборов, в этом случае, заряд постоянно «стекает» в землю.

Это простое и, надеюсь, понятное объяснение для чего необходимо заземление частного дома, коттеджа или квартиры. Электрический заряд, будь то повреждение изоляции электроприбора, или же накопленный статически, при заземлении постоянно «уходит» в землю, т.к. корпус электрооборудования и контур заземления частного дома, образно говоря, являются одним целым.

Как самому правильно смонтировать заземление частного дома, можно прочитать в отдельной статье “Монтаж контура заземления“.

Спасибо за внимание.

Читайте также:  Как сделать цанговый зажим своими руками

Звенья контура заземления

Схема заземления состоит из таких звеньев:

в землю на глубину не менее одного метра забиваются три стальных круглых арматуры в форме треугольника; полосой шириной 30-50 мм с помощью сварки арматуры соединяются; получившийся контур заземления подключается к счетчику.

Если перед тем как сделать заземление на даче своими руками, вы слышали советы о нецелесообразности применения в качестве соединительных элементов механизма обычных болтов, вам повезло. На самом деле болты имеют не очень хорошее свойство — быстро окисляться, что будет препятствовать проводимости контуром электричества. Исходя из этих же соображений, не рекомендуется окрашивать рамку, краска не даст возможности току уходить в землю.

Если без болтов обойтись никак не получается, размещайте их над уровнем почвы и хорошо зачищайте. Регулярно обрабатывайте детали токопроводящими средствами.

Как сделать заземление в квартире, если его нет?

Самым оптимальным решением проблемы является наличие готовой клеммы в распределительном щитке. Тогда достаточно предусмотреть заземляющий провод на этапе монтажа проводки и подключить его к уже существующему собственному контуру здания или к заземлению от линии.

1. Установка УЗО.

Если в электропроводке стояка на этапе строительства не предусмотрели  заземление для квартир, то для защиты от попадания потенциала на корпус электроприборов можно подключить защитное устройство. В квартире УЗО актуально для мощных устройств с металлическим корпусом (водогрейных котлов, стиральных машин, посудомоечных машин и т.д), поэтому его можно подключать выборочно. Тем не мене, если отсутствует индивидуальный провод заземления, УЗО конечно будет срабатывать при токах утечки, но полноценную защиту отстроить вам не получится. Из-за чего данный  способ может подойти в качестве временного решения до установки контура заземления для всего дома или квартиры.

Рис. 4: пример подключения бойлера через УЗО

2. Монтаж собственного контура заземления

Обустройство индивидуального контура заземления актуально как для всего многоэтажного дома, так и для отдельных его единиц – подъездов и квартир. При этом этажность квартиры значения не имеет, спуск вы можете сделать с любой высоты. Для обустройства заземления важно соблюсти величину переходного сопротивления контура, которое для сети 220 В составляет 10 Ом. Весь процесс установки заземления для квартир подразделяется на такие этапы:

  • Планирование места – в связи с большими объемами земляных работ и необходимостью забивки вертикальных заземлителей, вам нужно подобрать место с оптимальным типом грунта. Следует исключить каменистые почвы, места выгрузки строительных материалов, мусора и т.д.
  • Составление схемы и выбор материалов – определите способ установки заземлителей (горизонтальные или вертикальные), их тип и размеры (уголок, штырь, труба), количество и материал (медь или сталь). Рис. 5: пример схемы контура заземления
  • Разработка траншеи под заземление –для горизонтальных проводников выбирается глубина залегания от 20 до 50 см. В точках расположения вертикальных штырей сделайте углубление еще на 50 см. Рис. 6: расположение электродов в земле
  • Установка и соединение заземлителей – вертикальные штыри необходимо вбить на глубину от 1 до 1,5м. От глубины зависит величина переходного сопротивления заземления, поэтому, чем глубже войдет штырь, тем меньше их понадобиться для полноценного контура. После размещения всех элементов их соединяют между собой сваркой (для стальных конструкций) или болтами (для медных).
  • Подключение к общему шлейфу – весь контур соединяется с заземляющим контактом на щитке посредством шлейфа. Место подключения контура должно возвышаться над уровнем грунта не мене, чем на 2 см.
  • Измерение переходного сопротивления заземления – для этого используется специальный мост, но при его отсутствии можно воспользоваться и обычным мультиметром. Если величина сопротивления удовлетворяет норме, можете засыпать траншею.
  • Подключение всех металлических конструкций – к проводу заземления необходимо подключить корпусы всех приборов, заземляющие контакты розеток, корпус щитка в квартире. Рис. 7: пример подключения заземления к розетке

Следует отметить, что устройство защитного заземления в квартире должно сопровождаться уведомлением энергоснабжающей организации о изменениях в схеме питания. Иначе при выявлении самовольных внедрениях к вам могут применить штрафные санкции.

Схема заземления

Наиболее популярны схемы – в виде треугольника и линейная, когда все вертикальные электроды размещают вдоль одной прямой. Треугольная – более надежная, при повреждении одной перемычки линейная система полностью прекращает работу. Уголки можно забить овалом или прямоугольником. Главное – их количество должно обеспечивать требуемое сопротивление заземления, т.е. хорошую функциональность системы.

Для реализации треугольной схемы необходимо прокопать лопатой правильный треугольник со стороной 1,2 м – такое расстояние между уголками признано оптимальным. Глубина траншеи рекомендована 0,8-1 м, ширина 0,5 — 0,7 м. Такую же траншею надо прокопать и к крыльцу дома.

Согласно схеме вертикальные электроды забивают в землю кувалдой, штыри должны немного выступать над поверхностью грунта в траншее. Предварительно нижний край штырей заостряют болгаркой для облегчения работы, можно пробурить и небольшие углубления по вершинам треугольника.

Уголки для заземления

Выбор местоположения заземляющего контура очень важен. Расположить его надо там, где не бывают люди, расстояние от фундамента дома должно быть в пределах от 1 до 10 м. Оградить небезопасную зону можно бордюром.

Чернозем, торф, глина хорошо подходят для монтажа металлоконструкции, каменистые грунты плохо пропускают электрический ток, заземление будет неэффективным.

Совет. Для увеличения проводящих свойств почвы около электродов можно засыпать грунт поваренной солью. Растворяясь во влажной почве, соль образует электролит. При этом снижается и риск обледенения электродов, грунт зимой промерзает меньше.

Читайте также:  Выбор триммера для травы: какой выбрать бензиновый или электрический

Желательно использовать теневую сторону двора, грунт там влажнее, температура меньше — электропроводность почвы лучше.

Как правильно сделать заземление в частном доме — пошаговая инструкция.

Шаг 1: траншея под контур заземления.

В первую очередь, необходимо прокопать траншею глубиной 0.5 – 0.8 метра и шириной порядка 0.8 метра. Ширина траншеи может варьироваться и зависит лишь от удобства последующего монтажа.

Как правильно сделать заземление в частном доме — пошаговая инструкция.

Примечание: в плане дома траншея, как правило, обозначается в виде равностороннего треугольника с длинной грани порядка 1.5 – 3 метров.

Сразу оговорюсь: организация контура в виде треугольника не обязательна, его можно делать в ряд либо и вовсе по окружности. Главное — это соблюдать расстояние между забитыми уголками, которое должно составлять порядка 1.5 – 3 метров.

Шаг 2: монтаж контура заземления.

В углах выкопанной треугольной траншеи необходимо с помощью кувалды забить в землю стальные уголки, но не на всю дину, а так, чтобы над поверхностью дна траншеи эти уголки выступали на 10 – 20 см. Это необходимо для того, чтобы объединить каждый забитый в землю уголок стальной лентой в единый контур.

Как правильно сделать заземление в частном доме — пошаговая инструкция.

Для того чтобы уголки лучше забивались, их можно предварительно заточить. Как вариант, можете с помощь садового бура предварительно сделать лунки глубиной порядка 1.5 метров, это также значительно облегчит процесс вбивания уголков особенно на твердых глинистых грунтах.

Забитые уголки, как уже отмечалось выше, необходимо объединить стальной лентой, которая должна быть приварена к уголку с помощью сварки (крепить ленту и уголок на болтовое соединение недопустимо и чревато в последующем плохим контактом в результате окисления). Кстати, не забудьте защитить сварные места от коррозии, окрасив их либо смазав специальной смазкой.

После, к готовому контуру приваривается еще стальная проволока. С ее помощью мы и заводим заземление в распределительный электрощит, выносной либо находящийся в доме.

Шаг 3: тестирование контура заземления.

Как правильно сделать заземление в частном доме — пошаговая инструкция.

После этого необходимо измерить сопротивление заземляющего контура. Оно не должно превышать 30 Ом. Самостоятельно произвести такие измерения без наличия специального оборудования вряд ли удастся, обычный китайский мультиметр вам здесь не поможет. Для проведения необходимых измерений нужно будет вызвать специалистов, которые имеют соответствующее сертифицированное оборудование.

Если сопротивление заземляющего контура будет больше необходимого максимально допустимого значения, то придется еще дополнительно забивать уголки до того момента, пока оно не будет находиться в допустимом интервале значений.

Шаг 4: подключения заземления к электрощиту.

Кстати, в распределительном щите заземление необходимо соединить самим корпусом щита, а также подключить его к заземляющей рейке. Чаще всего, если вы покупаете готовый распределительный электрощит с уже смонтированным внутри него оборудованием, то заземление будет достаточно подключить к специальному выходу на корпусе, который, чаще всего, выглядит как стандартный винт с гайкой.

Как правильно сделать заземление в частном доме — пошаговая инструкция.

Если внутри распределительного электрощита вы планируете сами монтировать оборудование, а электриком не являетесь, постарайтесь перед устройством электрической сети вашего частного жилого дома  сперва изучить данный вопрос и нюансы, связанные с ним. Я же на этом сейчас останавливаться не буду, поскольку это тема для отдельных статей.

Ну, а вопрос, как самому сделать заземление в частном доме, на этом можно считать закрытым.

Выбираем схему заземления

При организации заземления для частного дома или загородного участка используют только 2 схемы.

схемы заземления

А именно: TN-C-S или TT. Ко многим домам частного сектора подходят двухжильные жилы кабеля, которые передают напряжение 220 вольт, также могут подходить четырех жильные кабеля, с напряжением 380 вольт.

Выбираем схему заземления

Если подходит 4 жильный кабель, то в его конструкции есть жила, которая является защитным проводником, то есть, она предназначена для заземления и нуля. Но такие кабели не обеспечивают защитой от поражения током в случае пробоя изоляции. По такой причине практически все опытные электрики рекомендуют заменить старые двухжильные кабели, на новые 3 жильные, для 220 вольт, а 4 жильные, на 5 жильные для получения напряжения в 380 вольт.

Организация получения электричества используя трехжильные кабели, начинается с разделения жил на нейтральные и проводниковые. Проводят такую манипуляцию во время подключения в электрическом щитке до подключения к счетчику. И в зависимости от метода разделения получают одну из 2 схем.

Данный способ заземления рекомендован для подключения бойлера или водонагревателя.

TN-C-S схема

Изучив материал о том, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме и выбрав представленную схему, для организации заземления, важно обратить внимание, что подобная система требует установки устройства аварийного отключения и дифавтоматов. Если в схему не включить такие устройства, заземление не будет выполнять своих функций.

Используя эту схему, нужно знать, что контуру необходимо подключать, даже арматуру фундамента, поэтому шин для заземления, нужно брать с большим запасом.

Выбираем схему заземления

Организация данной схемы проводится с помощью разделения кабеля на нейтральные и жилу заземления, для этого, необходимо 3 шины, одна, из которых будет земляная, другая диэлектрическая и третья будет выполнять расщепительную функцию для подключения напряжения.

Металлическую шину фиксируют на корпусе распределительного щитка, но с качественным контактом. Чтобы обеспечить качественный контакт, на месте соединения очищают краску.

Диэлектрическую шину, устанавливают на рейку фиксации автоматов, но нужно добиться, чтобы жилы не пересекались между собой.

Подключение выполняется таким образом:

  • проводник, который приходит с линии, заводится на расщепительную шину;
  • на эту шину подключаем и провод с контуром заземления;
  • далее с одного разъема, медным проводом ставится перемычка на земляную шину;
  • с последнего незанятого разъема делается перемычка на нулевую жилу или шину нейтрали.
Читайте также:  Изготовление винтового дровокола своими руками

Таким образом мы провели подключение контура по рассматриваемой схеме, теперь можно подключать кабель питания. При таком подключении важно соблюдать технологию и следить, чтобы не пересекалась жила нуля и земли.

Выбираем схему заземления

Заземление по системе TT

Подключение схемой ТТ выполняется легче чем предыдущей. От основной линии электричества, со столба к щитку подходят всего 2 кабеля. Один из них является фазой, а второй нулем. Жила с напряжением используется как фазная, а защитная крепится к шине с нулевым проводником и считается нулем. Таким образом, на шину заземления подается проводник, от сконструированного контура.

К недостатку данной схемы относят, тот факт, что контур выполняет функцию защиты, только тех приборов, которые предусмотрены для использования с заземлением. Если есть техника, которая оснащена двухжильными проводами, то в случае пробоя изоляции прибор окажется под напряжением.

Если даже корпус приборов заземлять отдельными кабелями, на корпусе останется напряжение, по этой причине большинство пользуются именно первой схемой, так как она является более надежной и более безопасной.

Основные правила установки заземления в частном доме

Если вы решили устанавливать заземление в частном доме своими руками, вы должны определиться, какое именно заземление вы хотите. Существует два основных типа заземления, различающиеся по типу их монтажа:

Зануление.

Зануление происходит так, что пускается нулевой провод, который пересекается с контуром с помощью небольшого болта, через основной щит распределения. Чтобы произвести заземление нового проводника нужно пустить его и закрепить под этот болт. Данный вариант заземления достаточно простой, но не самый безопасный. Риск возникновения пожара не уменьшается.

Заземляющий контор.

Этот вариант намного безопаснее, чем предыдущий, но и по сложности осуществления он сильно отличается от зануления. Для того, чтобы осуществить такое заземление в реальность, нужно рядом с домом, требующим заземление, выкопать яму. Длина ямы должна составлять примерно два штыка от лопаты. Нельзя использовать механическое бурение, потому что в такой яме не будет работать наше заземление. На донышко ямы уложить металлический угол. Его длина должна быть примерно 3 метра, а ширина где-то 0,5 на 0,5 метра. Следующий шаг заключается в том, что к уголку надо присоединить проводник, который будет иметь сечение от 6 мм «в квадрате». После всего этот проводник следует провести и присоединить к щитку. Для более сильного эффекта можно связать между собой три-четыре таких металлических уголка.

Кроме того, во время установки заземления нужно выполнить одно из ниже перечисленных условий.

  • Выровнять все значения потенциалов.
  • Снизить напряжение.
  • Установить специальный прибор, работающий как автоматический выключатель.
  • Использовать только провода с двойной изоляцией.
  • Применять разделительный трансформатор.

Для того, чтобы частники могли произвести правильную установку заземления, уже множество лет существуют специальные ПУЭ, которые достаточно часто обновляются. Два основных запрета по ПУЭ, это:

  • Производить заземление на совершенно различных видах пластиковых трубопроводах, да и на трубопроводах в целом.
  • Выводить подключённый к щитку проводник на влажные поверхности и на площадки, которые незащищенные от влаги.

Список необходимых предметов:

Выбор искусственного заземления достаточно велик: можно использовать различные металлические углы, прутья, трубы. Пр выборе размера нашего заземлителя стоит обратить свое внимание на это:

  • Минимальное значения сечения электродов при прямоугольном прокате — 48 мм «в квадрате», прутик их черных металлов — 10 мм, оцинкованный — 6 мм. Толщина всех стенок и различных полок должна быть 4 мм.
  • Минимальное значения сечения материалов, используемых для металлосвязи: прут — 5 мм, прямоугольная сталь — 24 мм «в квадрате». Толщина всех стенок и различных полок должна быть 2,5 мм.

Когда вы будете производить разводку по комнате, вам потребуется:

  • Проводник.
  • Розетка, которая обязательно должна иметь контакты для заземления.
  • Для того, чтобы зафиксировать и красиво оформить потребуются скобы, плинтуса или коробы.
Основные правила установки заземления в частном доме

Этапы установки заземления в частном доме

Весь процесс проведения заземления можно разделить на четыре большие этапа:

Подготовка к работе.

В подготовку можно отнести выбор места установки заземления. Место выбирается, опираясь на эти правила:

  • Расстояние до дома, который планируется защитить заземлением, должно быть равно метру.
  • Расстояние до ближайшего электрода должно быть равно 1,2 м.
  • Самый минимальный размер мы должен быть равен 1\2 на 1\2 на 1\2 метра, в том случае, если заземлитель устанавливается искусственный. Если же заземлитель естественный, то ширина должна быть равна одному метру, а глубина 50 см.

Ни в коем случае нельзя окрашивать металлы, потому что тогда заземление может не происходить, а может происходить, но очень слабо. Если вы используете материалы, которые уже использовались в других целях, необходимо хорошенько очистить их от грязи и ненужных покрытий.

Углубление заземлителя.

Кувалдой необходимо вбить в землю металлические штыри собственного изготовления.

Ориентируйтесь на то, что самая высшая точка заземлителя должна быть на 15-20 см выше самой ямы. Погружения заводского электрода происходит с помощью отбойного молотка. Первый штырь погружается на 1,5 м, после чего к нему прикручивается муфта, поверх которой следующая часть заземлителя. Этот круг продолжается до тех пор, пока он не погрузится на планируемую глубину.

Сбор малосвязи.

Окончательным элементом нашего заземления является соединение всех электродов с помощью металлических полосок, то есть очертания контура заземления. После того, как полоска закончена, ее пропускают к дому и закрепляют на фундаменте. Яма закапывается.

Соединение заземлителя с щитом.

Проводим проводник внутрь дома, обжимает его кончик в болтовом соединении и соединяем с шиной заземления, которая располагается на корпусе, согласно с системой ТТ.