Контур заземления в частном: схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

Содержание

Заземление в частном доме своими руками

Содержание

Для чего нужно заземление
Материалы для изготовления контура заземления
Инструкция по изготовлению контура заземления
Требуемая толщина кабеля

Для чего нужно заземление

Бывало ли у вас такое, что дотронувшись до микроволновки или стиральной машинки, особенно влажными руками, тут же получаешь неприятный разряд? Нет? Отлично! Значит, в вашем доме все в порядке с электропроводкой и электроприборами. При повреждении электроприборов такое бывает и, дотрагиваясь до корпуса человек получает неприятный разряд электрического тока. Все происходит потому, что тело становится проводником между электроприбором и землёй. Так как ток у нас идёт по пути наименьшего сопротивления, то и надо это наименьшее сопротивление обеспечить, а именно связать корпус электроприбора и землю. Медный кабель проводит ток гораздо лучше человеческого тела, поэтому при правильном заземлении человек не страдает, и ток спокойно уходит в землю.

Подводя итог, стоит сказать, что заземление частного дома нужно для того, чтобы человека не било током от корпуса электрических приборов.

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.

Материалы и инструменты для изготовления контура заземления:

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.

Последовательность работ по изготовлению контура заземления

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.

Требуемая толщина кабеля для 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.

Видео по теме

Заземление в частном доме своими руками. Правильное заземление частного дома

Заземление в частном доме – это необходимая мера безопасности. Если произошло замыкание в электрической сети, то благодаря заземлению, бытовые приборы будут защищены от перегорания, а жильцы дома от поражения электрическим током.

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.

Заземление домашней проводки, контур заземления в частном доме

Помимо обеспечения надежного питания бытовых приборов, очень важно, чтобы домашняя проводка была безопасной в эксплуатации. Безопасность заключается, прежде всего, в предотвращении поражения электрическим током. То есть домашняя электропроводка должна быть выполнена таким образом, чтобы исключить возможное воздействие электрического тока на человека.

Основными способами защиты электропроводки является заземление электропроводки, а также применение соответствующих защитных устройств — устройств защитного отключения, дифференциальных автоматов. В этой статье мы рассмотрим вопрос, как заземлить домашнюю электропроводку.

Когда нужно делать индивидуальное заземление?

Прежде чем делать индивидуальное заземление проводки, нужно разобраться, нужно ли оно вообще. Часто люди делают заземления в доме, аргументируя это тем, что они якобы повышают безопасность. На самом деле индивидуальный контур заземления в частном доме нужно делать, если система заземления электрической сети не обеспечивает достаточную безопасность.

Обычно это системы заземления сетей TN-C, TN-C-S в неудовлетворительном техническом состоянии. Обрыв нулевого провода на ЛЭП сетей такой конфигурации может привести к появлению фазы на заземленном корпусе бытовых электроприборов.

Домашнюю электропроводку в этом случае целесообразно заземлить, подключив к ее цепи заземления, а совмещенный нулевой и защитный провод электрической сети использовать исключительно как нулевой провод, т. е. в данном случае Система электрического заземления будет типа ТТ.

Если электрические сети находятся в нормальном техническом состоянии, или это сети системы TN-S, в которых нулевой и защитный проводники разделены на всем протяжении от силовой подстанции до потребителя, то установка заземления не требуется схема в частном доме.

Контур заземления в частном доме — краткое описание, особенности монтажа

Для начала рассмотрим, что такое контур заземления. Контур заземления в частном доме выполняется, как правило, в виде равностороннего треугольника.

Этот тип цепи конструктивно состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей. При этом вершины треугольника — вертикальные заземлители, они вбиты в землю на глубину 2-3 м, стороны треугольника — горизонтальные заземлители, соединяющие вертикальные заземлители между собой.

Расстояние между вершинами треугольника — заглубленные в землю вертикальные заземлители 1,2-1,5м. Достаточно заглубить горизонтальные заземлители на 0,5 м. Глубина засорения вертикальных заземлителей зависит от местных условий, в частности, типа грунта и климатических условий. Приведенный выше диапазон в 2-3 м актуален для районов с умеренным климатом, для нескального грунта.

В качестве заземлителей можно использовать черную или оцинкованную сталь, медь различных профилей сечения — круглых, трубчатых, угловых или прямоугольных. Для монтажа заземляющего контура в частном доме чаще всего используют черную сталь с угловатым профилем поперечного сечения в качестве вертикальных заземлителей и стальные полосы в качестве горизонтальных заземлителей.

В любом случае все зависит от того, какой материал есть в наличии или какая возможность приобрести. Главное подобрать заземлители с минимально допустимым сечением (площадью поперечного сечения). Для черной стали сечение должно быть не менее 100 кв. мм, для оцинкованной стали – не менее 75 кв. мм, для меди – минимальное значение 50 кв. мм

Смотрите в этой теме: Как выполнить расчет заземления контура частного жилого дома

Соединение горизонтальных и вертикальных заземлителей осуществляется сваркой. Для предотвращения разрушения сварные швы обрабатывают антикоррозийным составом. Сами заземлители красить нельзя, так как покрытие их краской или антикоррозионным составом приведет к увеличению сопротивления заземления относительно земли, то есть такой заземляющий контур будет бесполезен и при необходимости не обеспечит защитная функция.

В качестве альтернативы сварке для соединения заземлителей друг с другом могут использоваться самодельные или готовые зажимы. Если в качестве вертикальных заземлителей выбраны трубы, то можно приобрести готовые заостренные наконечники, которые обеспечат более легкое вхождение труб в землю. В случае использования стали с угловым профилем для облегчения забивания достаточно заточить концы заземлителя угловой шлифовальной машиной.

Контур заземления подключается к главной шине заземления (PE-шине) главного распределительного щита дома с помощью заземляющего проводника. В качестве заземлителя можно использовать ту же стальную полосу, которая использовалась в качестве горизонтальных заземлителей. Для этого полосу приваривают к контуру заземления и подводят к щитку. Для удобства ввода непосредственно в щит используется медная гибкая жила, которая крепится к стальной рейке при помощи болтового соединения.

Цепь заземления рекомендуется располагать в непосредственной близости от главного распределительного щита частного дома.

Когда все необходимое для установки контура заземления готово и место его выбрано, приступаем непосредственно к установке.

По указанным выше размерам схемы делаем разметку. В случае соединения вертикальных и горизонтальных заземлителей между собой сваркой необходимо вырыть траншею так, чтобы было удобно приваривать заземлители. Также необходимо выкопать траншею для шины заземления, которая соединит смонтированный контур с шиной заземления распределительного щита.

В этой статье описан пример монтажа треугольного контура заземления. Также можно выполнить контур заземления, расположив заземляющие электроды в ряд. Этот вариант подходит, если нет необходимого места для установки заземлителей в форме треугольника.

Проверка работоспособности контура заземления

Смонтированный контур заземления обеспечит защиту от возможного возникновения опасного потенциала на корпусе бытовых электроприборов только в том случае, если его сопротивление не превышает допустимых значений. Для бытовых сетей 220/380 В сопротивление заземляющего контура относительно земли должно быть не более 8 и 4 Ом соответственно.

В случае если сопротивление заземления выше этого значения, то в случае замыкания фазного провода на корпусе бытового прибора будет опасное значение напряжения, то есть в этом случае заземление не произойдет снизить возникший потенциал до безопасного значения.

Для измерения сопротивления контура заземления используются специальные измерительные комплекты. Комплект состоит из прибора, фиксирующего значение сопротивления, стержней, втыкаемых в землю и соединительных медных проводников.

Этот измерительный комплект обычно доступен только тем, кто по роду своей деятельности часто сталкивается с испытаниями сопротивления заземления. То есть такой комплект можно найти у знакомого энергетика и самому снять замеры или воспользоваться соответствующей услугой у электриков, выполняющих электромонтажные работы.

Чтобы быть уверенным в работоспособности заземления домашней электропроводки, не пренебрегайте проверкой сопротивления заземления. Также рекомендуется проводить эту проверку каждые 6 лет. Если наблюдается заметное увеличение сопротивления заземления по сравнению с предыдущими измерениями, это свидетельствует о разрушении контура заземления, возможно, целостности сварных швов. В этом случае необходимо его проверить и при необходимости устранить поломку.

Если нет возможности проверить контур заземления с помощью специального измерительного набора, то можно проверить работоспособность заземления альтернативным способом с помощью мультиметра или обычной лампы накаливания.

После подключения смонтированного контура заземления к шине заземления в бытовом распределительном щите необходимо взять индикаторную отвертку, найти клемму фазы в розетке, затем взять мультиметр, установить его на предел измерения переменного напряжения и измерить напряжение значение между фазным проводом и клеммой заземления розетки.

Если напряжение между фазой и заземляющим проводником примерно равно напряжению между фазой и рабочим нулем, то это свидетельствует о том, что контур заземления исправен.

В том случае, если напряжение значительно ниже напряжения сети, это означает, что контур заземления имеет высокое сопротивление, превышающее допустимое значение.

Аналогично с лампой накаливания — по уровню свечения лампы можно определить работоспособность контура заземления. Если лампа, подключенная между фазным и защитным проводниками розетки, тусклая, это свидетельствует о том, что сопротивление заземления выше допустимого значения. Полное горение лампы указывает на то, что контур заземления исправен.

Повышенное сопротивление смонтированного заземляющего устройства свидетельствует о том, что площадь заземляющего контура ниже требуемых значений, о недостаточной глубине заглубления вертикальных заземлителей или о плохом контакте между заземлителями или заземлителем.

Если проверка сопротивления заземляющего контура не проводилась или была проведена неправильно, то в дальнейшем неработоспособность установленного заземляющего контура может проявляться покалыванием при работе бытовых электроприборов, имеющих нарушения изоляции по отношению к Корпус.

В заключение следует отметить, что защитное заземление не может обеспечить полную защиту от поражения электрическим током при наличии опасного потенциала на корпусе оборудования. Поэтому в качестве дополнительной защиты от поражения электрическим током, как было сказано выше, в электрораспределительном щите обязательно нужно установить УЗО или дифавтомат. Также рекомендуется установить реле напряжения, которое защитит проводку от скачков напряжения, а также негативных последствий обрыва нулевого провода.

Контур заземления – инженерное радио

Звукоинженеры хорошо знают эту тему. Заземление имеет множество целей, включая электробезопасность, молниезащиту, радиочастотное экранирование и подавление звуковых шумов. Хотя все типы заземления связаны тем, что они предназначены для отвода блуждающих электронов в безопасное место для рассеивания, конструкции каждого типа несколько отличаются. То, что может быть отличным заземлением для звука, может не быть лучшим заземлением для молнии, и наоборот. Иногда хорошее звуковое заземление может привести к паразитному приему ВЧ.

Базовый контур заземления выглядит примерно так:

Схема контура заземления

Где R _G должно быть равно нулю, в данном представлении это другое сопротивление. Это вызывает различный потенциал в цепи (V ₁), который, в свою очередь, вызывает протекание тока (I ₁). Именно этот неожиданный поток тока создает проблемы, вызывая наведение напряжения (V ₂) в другой части цепи. В кабельных приложениях это приводит к громкому, обычно 60-герцовому гулу, влияющему на аудио или видео, передаваемые по кабелю.

Сопротивление может исходить от чего-то столь обыденного, как длина проводника, идущего к земле. Это часто может происходить при использовании экранированного аудиокабеля в установках, когда подключенное оборудование уже заземлено через электрическую вилку.

Существует два проверенных метода устранения контуров заземления, оба из которых лучше всего реализуются на этапе проектирования строительства (не в большинстве случаев).

Заземление общей точки радиостанции

Первая представляет собой топологию с одной точкой заземления, также известную как система заземления с общей точкой или звездой. Система общего заземления состоит из одной точки заземления или шины, соединенных вместе так, что они имеют одинаковый потенциал. Затем все заземленное оборудование подключается к этой точке, создавая единый путь к земле. Все современное электрическое оборудование имеет путь к земле через третий контакт электрического шнура. Проблемы могут возникнуть или возникнут, когда аудиооборудование подключено к отдельным цепям переменного тока, заземлено через электрическую вилку, а затем соединено вместе через аудиозаземление. Чем длиннее отдельные пути заземления, тем более сильный 60-герцовый фон (или его гармоника) может возникнуть.

Чтобы устранить эту проблему, необходимо сломать экраны на одном конце аудиокабеля. Никогда не отрезайте третий контакт электрического шнура, это может создать еще одну проблему, называемую поражением электрическим током. Имея выбор между контуром заземления и поражением электрическим током, я бы держался подальше от поражения электрическим током, своего или чужого.

При установке в сильных радиочастотных полях открытый экран или заземление могут действовать как антенна. В таких случаях открытый конец можно шунтировать на землю с помощью дискового керамического конденсатора емкостью 0,01 мкФ. Электрически это будет выглядеть как обрыв при постоянном токе или 60 циклах, но позволит паразитным радиочастотам попасть на землю. Эта проблема может быть обычным явлением, когда студии совмещены с передатчиками.

Дифференциальная сигнализация

Второй способ заключается в максимально возможном использовании балансных звуковых или дифференциальных сигналов. Это создает проблему для тех станций, которые используют компоненты потребительского класса, особенно в сильных радиочастотных полях. Для более коротких кабелей, два или три фута, это обычно не проблема. Что-нибудь сверх этого однако, и беда ждет.

РубрикаРазное