Когда речь заходит об электрике, заземление часто оказывается где-то в конце списка. На первом месте — мощность, количество розеток, красивый щиток. Но без защиты дорогостоящие электрические приборы могут выходить из строя при малейших скачках напряжения, а риск удара током при повреждении изоляции становится реальной угрозой. В этой статье разберем, как сделать заземление в частном доме, какие схемы существуют и как выполнить монтаж контура своими руками, не нарушая правил.
Заземление в частном доме и выбор схемы
Основные требования к заземлению и молниезащите прописаны в Правилах устройства электроустановок — ПУЭ. Для сети 220 В сопротивление контура должно быть не более 30 Ом. Если установлен газовый котел, требование строже — не более 10 Ом. Фактическое значение не должно превышать указанное в технических условиях на подключение.
Требования к сопротивлению заземляющего контура установлены в п. 1.7.104 ПУЭ. Для электроустановок напряжением до 1 кВ значение должно быть не более 4 Ом.
Правильное заземление в частном доме строится по одной из двух схем: TN-C-S или TT. Выбор зависит от качества подводящей линии.
Система TN-C-S — это самый распространенный и правильный вариант. На вводе в дом совмещенный нулевой провод PEN делится на два: защитный PE и рабочий N. Вся схема организуется на вводном электрическом щитке.
Система TT применяется в случаях, когда воздушная линия находится в ветхом состоянии и нет уверенности в ее надежности — происходят частые обрывы, опоры гниют и т. д. При схеме ТТ проводник PEN на вводе в дом не разделяется, а используется только как рабочий ноль. Собственный заземляющий контур дома никак не связан с нулем сети. Это более дорогой вариант, но он безопаснее при плохом состоянии внешних сетей.
Пункт 1.7.61 ПУЭ предписывает при вводе в здание от воздушной линии использовать систему TN-C-S, если состояние линии позволяет организовать повторное заземление. Система TT допускается, когда невозможно обеспечить требования TN-C-S по безопасности. Это закреплено в п. 1.7.59 и 1.7.60 ПУЭ.
Категорически запрещена схема TN-C в частном доме. В ней защитный провод отсутствует, а функции заземления выполняет рабочий ноль. Это старая система, которая сохранилась в многоквартирном жилье старого фонда. Но для индивидуального жилья она недопустима из-за высокого риска поражения электрическим током.
Как сделать электропроводку в частном доме
Вместе с экспертом разбираем процесс разводки электрики по шагам, от выбора схемы до монтажа.
Читать статьюПроектирование и расчет заземления
Планировать устройство заземления в частном доме лучше на этапе строительства, а не после того, как залита отмостка и разбиты клумбы. Привязка к фундаменту и инженерным коммуникациям позволяет разместить контур в удобном месте, где его не придется перекладывать потом.
Проектирование начинается с расчета. Нужно учесть тип грунта и его удельное сопротивление, для этого стоит заказать профессиональное исследование. Если такой возможности нет, можно ориентироваться на табличные значения.
Для расчетов проще всего воспользоваться онлайн-калькулятором, он покажет, сколько вертикальных заземлителей потребуется. Достаточно выбрать климатическую зону, тип грунта, глубину заложения и параметры электродов. На основе вычислений удобно подбирать комплекты заземления или искать пруты нужных параметров.
Далее стоит начертить схему, на которой будет показан путь проводника от распределительного щита до грунта. Для этой цели удобно использовать программу Домашний Инженер 3D. В ней можно смоделировать здание, развести электрику, а потом добавить провода, ведущие к заземлителям. Все кабели помечены разными цветами, поэтому вы не запутаетесь, читая схему.
Помимо этого, в программе можно сделать чертежи других коммуникаций. Тут есть встроенный каталог оборудования, включающий розетки и выключатели разных типов, настенные щиты, распаечные коробки и многое другое. После того как проект будет готов, вы сможете быстро составить смету с реальными ценами.
Создайте схему заземления самостоятельно!
Скачайте планировщик Домашний Инженер 3D, сделайте простой чертеж,
и вы сможете избежать дорогостоящих ошибок при монтаже.
Как выполнить заземляющее устройство: полезные советы эксперта
Наличие заземляющего устройства оговаривается в технических условиях на подключение. Там же указывается параметр, которого необходимо достичь при монтаже: сопротивление растеканию. Эта величина измеряется после монтажа работниками той же самой электролаборатории, которая вам проверяла автоматы и УЗО. Для этого работники ЭЛ выезжают со специальным прибором на место и производят измерения.
В интернете по конструированию заземляющих устройств много противоречивых сведений. Как показала практика, рассчитанный по нормам контур заземления не всегда после изготовления имеет заданные характеристики. Связано это с особенностями свойств грунта в месте монтажа. Чем больше песка или глины, тем труднее добиться требуемых нормативов.
Поскольку вы не согласитесь возить работников ЭЛ на объект несколько раз, то рекомендую изготовить заземляющее устройство с запасом. Расположить его лучше вдоль одной из стен будущего дома, отступив минимум на метр. Важно следить за тем, чтобы его не повредила техника при строительстве.
Место для заземляющего устройства лучше выбрать между домом и трубостойкой с временным щитком. В этом случае вы можете по окончании стройки переключить то же самое ЗУ внутрь дома и не делать новое.
Если у вас будет функционировать газовый котел, то сопротивление ЗУ не должно быть более 10 Ом. Но и не больше цифры, указанной в ТУ на подключение.Многие в интернете советуют делать ЗУ компактным, забив три заземлителя треугольником. Хоть это схема и рабочая, система забитых в линию штырей наиболее эффективна.
Для вертикальных заземлителей (штырей) используется стальные трубы, уголки или прутки. Их минимальные размеры ограничены. Используется черная, оцинкованная сталь и медь.
Вертикальные заземлители соединяются друг с другом стальной полосой или прутком при помощи сварки. Места сварных соединений обязательно окрашиваются, поскольку они разрушаются в земле. Остальные детали не должны быть окрашены ни в коем случае.
Длину вертикальных заземлителей рекомендуется выбирать 2,5-3 м. Но в процессе забивания их в грунт может выясниться, что полностью заглубить их не получится. В этом случае лишнее придется обрезать, а количество штырей увеличить.Расстояние между заземлителями рекомендуют выбирать не менее их длины. Уменьшать его нецелесообразно: при установке заземлителей близко друг к другу их эффективность падает.
Горизонтальный заземлитель, соединяющий электроды между собой, проходит на глубине примерно 0,8 м. Его окончание — у трубостойки со щитком. К нему приваривается болт, подключается шина РЕ щитка проводом с наконечником марки ТМЛ или ему подобным.
Если по результатам измерений сопротивления растекания готового и полностью закопанного заземляющего устройства требуемая величина не достигнута, к ЗУ добавляется еще один вертикальный заземлитель. Естественно, на расстоянии от крайнего заземлителя в ряду не меньшим длины этого электрода. Затем измерения повторяются. И так — до достижения требуемого сопротивления растекания.
Как сделать заземление в частном доме своими руками
Сейчас мы рассмотрим, как сделать заземление в частном доме своими руками, ориентируясь именно на стандартное напряжение 220В.
Материалы и инструменты
Для монтажа понадобятся вертикальные электроды из стали. Длина каждого из них должна быть в пределах 2,5–3 метров. Также потребуется горизонтальный заземлитель. Им может быть стальная полоса шириной 40 мм и толщиной не менее 4 мм или стальной пруток диаметром от 10 мм. Он служит для соединения электродов между собой и подключения к электросети.
Таблица 1.7.4, приведенная в ПУЭ, устанавливает минимальные размеры вертикальных заземлителей. Для черной стали — уголок не тоньше 4 мм, труба с толщиной стенки от 3,5 мм, круглый пруток от 16 мм. Для оцинкованной стали — круглый пруток от 6 мм, труба от 2,5 мм. Для меди — круглый пруток от 12 мм, труба со стенкой от 2 мм. ПУЭ запрещает использовать арматуру с периодическим профилем для установки заземления в частном доме из-за неравномерного контакта с грунтом и повышенной коррозии.
Из инструментов нужны сварочный аппарат, кувалда или перфоратор с насадкой для заглубления электродов и обычная лопата для земляных работ.
Пошаговый монтаж контура заземления
Законодательство не запрещает делать контур заземления для частного дома своими руками. Но нужно выдержать правильную последовательность действий:
- Выкопайте траншею. Углубитесь в грунт на 0,7–0,8 метра вдоль одной из стен здания. Длину траншеи рассчитайте исходя из количества вертикальных заземлителей и расстояния между ними, которое должно быть не менее длины самого электрода.
- Забейте вертикальные электроды. Загоните стальные уголки или трубы в грунт, но не до конца. Над дном траншеи должно торчать 15–20 см. Если почва плотная, предварительно пробурите скважины. При забивании сохраняйте вертикальность.
- Соедините электроды. Приварите к верхним концам заземлителей стальную полосу или металлический стержень. Шов делайте сплошным, без пропусков. Зачистите места сварки после остывания и покройте их битумным лаком или специальной краской. Остальные части заземлителя не окрашивайте — это ухудшает электрический контакт с грунтом.
Важно!
В пункте 1.7.139 ПУЭ сказано, что желательно делать все соединения сварными. Болты или другие крепежные изделия можно использовать, но в этом случае нужно проверить грунт на агрессивность и защитить участок краской. Также запрещается красить заземлители по всей длине — допускается окраска только мест сварки.
- Выведите контакт. Проложите стальную полосу от крайнего заземлителя к стене дома. В месте выхода из земли приварите к ней болт М8–М10 для подключения заземляющего кабеля. Соединение должно остаться над поверхностью грунта.
- Подключите защитный проводник к щитку. Присоедините к приваренному болту медный провод. Другой конец заведите в щиток и подключите к шине РЕ. Сечение провода выбирайте по ПУЭ. Как правило, оно должно быть не меньше половины сечения фазной жилы вводного кабеля, для меди это минимум 10 мм².
- Засыпьте траншею. После проверки всех соединений засыпьте траншею грунтом и утрамбуйте землю на месте прохода полосы.
Проверка и ввод в эксплуатацию
После того как контур закопан, нужно проверить сопротивление растеканию. Мультиметром это сделать не удастся, а специальные приборы стоят дороже услуг лаборатории. Проще всего будет вызвать специалистов, которые проведут измерение по ГОСТУ и выдадут заключение.
Сетевые организации и газовые службы требуют предоставить протокол измерений. Для его получения тоже следует обратиться в лабораторию. Без этого документа технические условия на подключение не будут считаться выполненными.
Если после измерений сопротивление оказалось выше нормы, добавьте дополнительный вертикальный электрод. Забейте его на расстоянии не менее длины от крайнего, приварите к горизонтальной полосе и повторите замеры. Так делайте до тех пор, пока сопротивление не достигнет требуемого значения.
Резюме
Экономить на безопасности не стоит. Чтобы сделать заземление для частного дома своими руками правильно, следуйте инструкции:
- Выберите схему подключения. TN-C-S — оптимальный вариант в большинстве случаев. Используйте TT, если воздушная линия в плохом состоянии и нет уверенности в ее надежности.
- Ознакомьтесь с нормативами. Сопротивление контура должно быть не более 30 Ом. Для жилья с газовым котлом — не более 10 Ом, но не выше значения, указанного в ТУ.
- Заложите запас при монтаже. Перемена влажности, температуры и солености грунта влияет на сопротивление. Лучше сделать контур длиннее и с большим количеством электродов, чем потом его переделывать.
- Используйте правильные материалы. Подходят стальной уголок от 4 мм, труба от 3,5 мм или пруток от 16 мм. Соединения должны быть сварными. Арматуру с ребристой поверхностью использовать нельзя. Не окрашивайте заземлители, краска наносится только на места сварки. Остальная поверхность должна контактировать с грунтом.
- Получите протокол измерений. Без акта электролаборатории официальное подключение невозможно. Измерения проводятся после полной засыпки контура.
Отвечаем на популярные вопросы
Нет, ПУЭ запрещает использовать арматуру с периодическим профилем. Из-за неровной поверхности эффективность заземления будет ниже, а скорость коррозии — выше. Поэтому подходят только гладкие прутки, уголки или трубы.
Оптимально делать на расстоянии около 1–1,5 метра от фундамента. Слишком близко к стене неудобно для земляных работ, слишком далеко — удлиняет заземляющий проводник и увеличивает его сопротивление.
В песчаных грунтах сопротивление выше, поэтому потребуется большее количество электродов или их большая длина. В каменистых почвах сложно забивать штыри. В этом случае помогает предварительное бурение скважин. В сложных ситуациях стоит использовать глубинные заземлители или привозной грунт вокруг контура.
Линейная схема заземления частного дома позволяет легче наращивать количество электродов, если измеренное сопротивление оказалось выше нормы. Достаточно добавить один металлический штырь в конец линии, не нарушая целостность уже смонтированной конструкции. При треугольной схеме присоединение нового электрода сложнее.
