Заземление в частном доме своими руками

Электричество – это опасная материя, которая при неправильном обращении может причинить много проблем. Например, если какой-либо электрический прибор замкнет, и вы дотронетесь до него, через тело пройдет заряд тока, который может убить.

Чтобы свести к минимуму риск получить удар током, а также защитить электронную технику от перегрузок, электрические сети заземляют, создавая схему, по которой излишки энергии уходят сразу в землю. Именно для этого и необходимо заземление в частном доме, на даче или в любом другом месте, в котором используется электричество. Далее будет приведена схема того, как правильно создать контур заземления.

Зачем нужно заземление

Когда происходит замыкание, температура проводника резко поднимется, вызывая расплавление, как изоляции, так и самих проводящих жил. Если в момент замыкания дотронуться до проводов, ток пойдет через тело, что может закончиться летально. Так происходит потому, что ток всегда стремиться идти по пути наименьшего сопротивления – то есть, в землю.

Заземление – это путь, направляющий электричество сразу в землю, где оно не может никому навредить. Ток всегда выбирает путь с минимальным сопротивлением, и контур заземления как раз и обладает подобным свойством. Когда происходит утечка электроэнергии, излишки сразу направляются в контур заземления. Таким образом, даже если человек и получит удар током, он будет несильным, поскольку большая часть электрической энергии уйдет через систему заземления.

Получается, что заземление – это важная составляющая системы электробезопасности. Нужно сказать, что заземление является необходимой частью любых объектов, в которых используется электричество. Согласно требованиям нормативных документов, любое строение, где проходят сети переменного тока с напряжением свыше 100 Вт, должны быть оборудованы системой заземления.

Заземление не только обеспечивает безопасность, но также защищает бытовую технику. Контур заземления берет на себя излишнюю нагрузку при перепадах в сети, снижает воздействие помех и нейтрализует негативное воздействие электромагнитного излучения.

Отличие громоотвода от заземления

Не нужно путать заземление с громоотводом. Несмотря на то, что они действуют по сходному принципу, задачи у них разные. Громоотвод нужен, чтобы принимать разряд от молнии и передавать его по изолированному от внутренней сети контуру заземления сразу в землю.

Заземление, в свою очередь, служит для отвода тока из внутренней домашней сети в случае возникновения перегрузок. В принципе, заземление и громоотвод могут иметь общий внешний контур, при условии соблюдения правил безопасности. К слову, вы можете купить готовые комплекты молниезащиты, в которых соблюдены все правила и условия по эффективности и безопасности.

Устройство контура заземления

Заземление – это специальная токопроводящая конструкция, изготавливаемая из материалов с небольшим сопротивлением. Система заземления состоит из двух контуров, соединяемых между собой с помощью распределительного щита. Первый контур находится в здании и предназначен передавать ток во внешний контур заземления, большая часть которого находится под землей. Изготавливается контур заземления из металлических прутов большого сечения, что обеспечивает мгновенную передачу тока.

Заземление в частном доме – это:

1. Внутренний контур, состоящий из разветвленной сети проводов, которые подключаются к розеткам, приборам большой мощности и токопроводящим каналам (трубам). Отдельные проводники объединяются в одну жилу, которая подключается к наружному контуру заземления.
2. Внешнее заземление. Несколько электродов углубляют в землю, соединяя их металлическими пластинами. Пластины, в свою очередь, подключаются к распределительному щиту с помощью массивной шины.

Принцип функционирования заземления достаточно несложен – когда в проводниках или устройствах накапливается излишнее напряжение, контур срабатывает в качестве своеобразного предохранителя быстро выводя ток через общий контур в землю. Благодаря практически неограниченной емкости, которой обладает земля, подобная схема позволяет утилизировать огромное напряжение.

Виды контуров заземления

Чтобы обеспечить наиболее быстрое и стабильное перетекание тока в землю, в грунт вкапываются несколько электродов, объединяемых с помощью толстой шины. Эффективность заземления во многом зависит от расположения электродов. Правильно расположив токопроводящую рамку, можно ускорить поглощение тока землей, улучшив таким образом эффективность заземления частного дома.

Существует 2 вида контуров заземления, каждый из которых имеет свои преимущества:

1. Треугольный контур. Данный вид заземления представляет собой 3 электрода, которые сначала заглубляются в грунт, а затем соединяются между собой таким образом, чтобы образовался треугольник. Промежуток между электродами должен быть равным одной глубине, на которую вкапываются штыри заземления, или немного превышать его.
2. Линейный контур заземления. Чтобы сделать заземление линейного типа, электроды устанавливаются в одну линию или полукругом. Расстояние между штырями – 1 или 1.5 глубины. Недостаток данного вида контуров заключается в том, что приходится использовать больше электродов, чем при монтаже треугольной системы, и потому линейный контур устанавливают в том случае, когда на участке не хватает места, чтобы расположить объемную конструкцию.

Описанные контуры чаще всего используют при обустройстве заземления в частном доме. Нужно отметить, что замкнутый контур не обязательно должен быть треугольным. Его можно выполнить в виде прямоугольника или, например, овала. Плюс в том, что даже в случае повреждения связывающей электроды шины, контур заземления продолжит выполнять свою функцию.

Также важно знать, что линейное заземление работает по принципу гирлянды и при повреждении связующей шины отрезанный участок перестает проводить ток.

Требования к системе заземления

Чтобы заземление функционировало в полной мере, все его элементы должны соответствовать соответствующим требованиям, а монтаж должен осуществляться по строгой схеме. Если эти условия не выполнить, заземление в частном доме не будет эффективно защищать дом от перепадов напряжения.

Условия установки контура заземления:

• Внешняя часть системы не должна находиться ближе 1 м от дома и не дальше 10 м. Оптимальным считается расстояние в 2-4 м.
• Электроды располагают на глубине примерно в 2-3 м. Часть одного из штырей выводят на поверхность, чтобы подключить внешнюю шину.
• Сечение внешней соединительной полосы, с помощью которой заземление подсоединяется к щиту, не может быть менее 16 мм².
• Связка подземных электродов должна осуществляться исключительно с помощью сварки. В распределительном щите для крепления можно использовать болты.
• Сопротивление не может быть выше 4 Ом для 380 Вт и 8 Ом для 220 Вт.

Выбирая комплект для заземления, нужно ориентироваться по месту, и учитывать особенности расположения дома. Например, если строение находится в холодном регионе, электроды нужно углублять ниже уровня промерзания грунта, иначе конструкцию будет постепенно выдавливать на поверхность.

Если хотите обустроить заземление в частном доме по всем правилам, рекомендуем приобрести один из готовых комплектов для заземления, каждый из которых изготавливается из прочных материалов с высоким сопротивлением. Подобные комплекты подбираются с учетом условий эксплуатации, что является гарантией их эффективности.

Какую схему выбрать

Перед тем, как приступить непосредственно к монтажу заземления, необходимо выбрать схему, согласно которой электроды будут располагаться под землей. Нужно правильно подобрать материалы, из которых будут сделаны все элементы конструкции, а также провести расчет размеров электродов и соединительных частей. Параметры заземления рассчитываются по специальной формуле, которая позволяет безошибочно выбрать схему расположения всех защитных элементов.

Что касается рисунка заземления, наиболее эффективным считается треугольник. Именно трехсторонняя схема обеспечивает быстрое и полное поглощение электричества землей, равномерно распределяя ток по поверхности.

Если размер участка не позволяет разместить объемную треугольную конструкцию, электроды располагают в одну линию, полукругом, или, например, волной. Однако, большинство специалистов сходятся во мнении, что лучшей схемой расположения электродов считается треугольная, поскольку обеспечивает наиболее быстрое и эффективное поглощения тока землей.

Выбираем материалы для контура заземления

Как правило, электроды для заземления изготавливают из стали, т.к. этот материал обладает достаточной прочностью. Используя стальной профиль, электроды можно попросту вбить в землю, что существенно упрощает монтаж.

Сечение заземлителей может быть разным. Например:

• Пруток, сечением 16-18 мм, является одним из самых распространенных вариантов. При этом арматуру использовать не рекомендуется, поскольку она изготавливается из каленой стали, которая имеет увеличенное сопротивление. Кроме того, рифленая поверхность не позволяет в полной мере обеспечить рассеивание тока.
• Уголок. Оптимальным вариантом считается уголок 50х50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Чтобы ускорить установку, уголок заостряют в нижней части.
• Труба. Диаметр подбирают согласно расчетам (чаще всего используют трубы диаметром 50 мм с толщиной стенки 4-5 мм). В засушливых районах применяют толстостенные трубы, просверливая отверстия в нижней части, куда заливается соленая вода для улучшения рассеивающей способности грунта.

Сталь – это наиболее подходящий материал для заземления частного дома не только по причине ее высокой прочности, но также благодаря ее подходящему сопротивлению. При условии, что расчеты произведены правильно, стальные электроды в состоянии эффективно утилизировать излишки напряжения, независимо от масштаба утечки.

Чем соединять электроды

Чтобы заземление быстро выводило ток, электроды необходимо соединить между собой посредством металла с невысоким сопротивлением. Для этой цели используется либо сталь, либо цветные металлы – алюминий или медь. При этом нужно правильно рассчитать сечение соединительной шины, что обеспечит эффективность всей системы.

Минимальное сечение, в зависимости от материала:

1. Медная шина или провод должны иметь сечение не менее 10 мм².
2. Алюминиевый соединитель не может быть тоньше 16 мм².
3. Стальная полоса сечением не менее 48 мм2.

Важно помнить, что цветные металлы, в отличие от стали, невозможно приварить к обычному железу, и поэтому, если в качестве шины используется медь или алюминий, на электродах нарезается резьба, чтобы крепить полосу на болты.

Делаем заземление своими руками

Как можно было понять из вышесказанного, монтаж заземления в частном доме – это достаточно несложная операция, с которой может справиться любой, если основательно к этому подготовится и правильно все рассчитает.

Прежде всего, необходимо выбрать место. Это должен быть ровный участок, достаточно удаленный от дома – желательно, чтобы по участку с заземлением не ходили люди и домашние животные. Кроме того, не допускается монтаж системы ближе 1 м от строений. При этом место расположения контура заземления желательно оградить, что позволит в будущем быстро его найти при возникновении каких-либо неполадок. Место расположения электродов нужно пометить.

Установка заземления происходит следующим образом:

• Производится разметка (наиболее эффективной является схема, при которой электроды располагаются в виде равнобедренного треугольника).
• Вдоль всей разметки копается траншея (в том числе для шины, которая идет к электрощиту).
• На глубину порядка 2-5 метров устанавливаются электроды, к которым приваривается соединительная шина.
• Шина от контура прокладывается под землей до распределительного щитка, где она крепится с помощью болтового соединения. Если схема разводки предполагает, шина соединяется с шиной-разветвителем.

Когда все готово, систему заземления необходимо протестировать, чтобы убедиться в ее эффективности. Для этого измеряется электрическое сопротивление всей системы, которое не может быть выше показателей, указанный в нормативных документах.

Есть простой способ проверить систему заземления. Нужно взять обычную лампу мощностью в 100 Вт, и подсоединить ее одним полюсом к фазе, а другим к заземлению. Если лампа горит ровно и ярко, контур собран качественно. Если свечение тусклое, необходимо проверить качество контактов. Отсутствие света, указывает на некачественный монтаж.

Готовые комплекты для заземления

Если оборудовать заземление самостоятельно, можно существенно уменьшить расходы. Однако, выбор и покупка материалов, их подготовка и остальные манипуляции, связанные с монтажом, занимают много времени и, к слову, также могут стоить недешево.

В случае, когда у вас нет времени на подготовку, можно использовать готовый комплект электродов. Это позволит вам значительно ускорить процесс, сэкономив при этом на монтаже.

Примеры комплектов заземления:

1. Комплект заземления EZ – 6 от производителя EZETEK. В комплект входят 4 омедненных электрода диаметром 14 мм², соединительные муфты, зажимы, токопроводящая паста, лента для герметизации и др. Средняя цена – 6 500 руб.
2. Galmar. В комплект входят электроды, длиной около 30 м. Средняя цена – 40 000 руб.
3. Продукт от отечественного производителя, который адаптирован к сложным российским условиям. Ориентировочная стоимость – 8 000 руб.

На российском рынке можно найти огромный выбор готовых комплектов заземления, различающихся по материалу изготовления, способу подключения и технологии монтажа. Глубина установки электродов может находится в диапазоне от 5 до 40 м. Цена варьируется в пределах 6-40 тыс. руб.

Отличие схем заземления для 220 В и 380 В

Схемы заземления для 220 В и 380 В имеют некоторые отличие, о которых необходимо помнить, приобретая комплект. Отличия касаются внутреннего контура в то время, как внешняя разводка одинакова, независимо от напряжения.

Таким образом, если речь идет о напряжении в 220 В, то в дом подается 2 жилы, одна из которых раздваивается на нейтраль и землю, а вторая отсекается на изолятор.

Линия с напряжением в 380 В, как правило, состоит из 4 жил, одна из которых также, как и в предыдущем случае, раздваивается, а 3 других устанавливаются на изоляторы. Фазу и нейтраль пропускают через УЗО и дифатомат.

Видео: заземление в частном доме

Ошибки при монтаже

Если монтаж заземления частного дома осуществляется непрофессионалами, есть риск возникновения технических ошибок, снижающих эффективность системы. Мы перечислим наиболее распространенные ошибки, предотвратив которые вы обеспечите энергетическую безопасность вашего дома:

• Электроды нельзя красить, иначе они утратят способность передавать ток в землю.
• Шину нельзя крепить болтами, т.к. коррозия быстро разрушит контакты.
• Не рекомендуется размещать систему заземления далеко от дома – расстояние существенно увеличивает сопротивление.
• Если использовать тонкие электроды, со временем коррозия снизит проводимость металла.
• Нельзя соединять между собой медные и алюминиевые проводники, из-за чего в месте крепления возникнет контактная коррозия.

Если в конструкции возникают нарушения, заземление теряет свою эффективность. Учитывая, что неэффективный контур перестает проводить ток, защищенность от замыканий резко снижается. Из-за этого заземление частного дома оказывается в уязвимом состоянии, что может вызвать серьезные осложнения, если произойдет крупное замыкание. Именно поэтому при возникновении неполадок в контуре, их нужно незамедлительно устранять.

Заключение

Монтаж системы заземления – достаточно несложная процедура, справиться с которой под силу каждому. Однако, из-за большого значения, которое имеет заземление, выбор материалов и непосредственно установка являются крайне важными, поскольку от качества готовой системы, напрямую зависит безопасность дома.

Поэтому необходимо тщательно проводить расчеты, и выбирать материалы. Если сомневаетесь в своих силах, или у вас нет времени проверять все многократно, рекомендуем приобретать готовые комплекты для заземления, которые изготавливаются с учетом всех нормативных требований.