Контур заземления это

Контур заземления

Контур заземления – это термин с вариантами толкований:

1. Металлическая конструкция, закопанная глубоко в грунт и имеющая относительно него малое электрическое сопротивление, служащая заземлителем.
2. Нулевые проводники в комплексе из состава оборудования целого здания, служащие для защиты металлических конструкций, в рабочем состоянии не являющихся источниками электрической опасности, от заноса на них потенциала.

Сказанное позволит сделать контур заземления самостоятельно, предостережёт от непозволительных действий.

Из истории

Как гласит предание, изобретатель заземлённой розетки (стандарта Соединенных штатов Америки) ввел дополнительный контакт, когда его домовладелица оказалась поражена током по неосторожности. Желая чуть охладиться, женщина решила, что вентилятор подойдёт. В это время через окно внутрь забрался кот и прыгнул. Хозяйка и прибор оказались на пути животного… В результате происшествия кот не пострадал. Но электрический шок заставил женщину все рассказать Филиппу Лабре (Philip Labre). Инженер проанализировал произошедшее и понял, что цепь не замкнулась бы на человека, заземли он корпус вентилятора.

Что касается прочих стран мира, осознание необходимости в заземляющем защитном контакте пришло давно. Подробнее описано в разделе про штепсельные розетки. Сегодня защитное заземление введено в схемы электроснабжения стран мира. Форма розетки отличается, но факт необходимости меры вполне осознан.

Согласно данным советской литературы в период властвования Никиты Хрущёва выработка энергии составила 230 млрд. кВт-часов. Что превышало в 120 раз показатель 1913 года. Так советские политологи пропагандировали коммунистический строй. Согласно данным отчётов в мире потребление каждые десять лет удваивалось. И СССР оказывался, понятное дело, впереди всей планеты. При этом безопасность отодвигалась на второй план, редкий человек знал, что такое контур заземления.

Случившийся в начале 70-х годов экономический кризис показал, что установившееся материальное благополучие развитых стран способно в любой момент пошатнуться. Когда цены поднялись до 12 долларов за баррель, промышленники забили тревогу. Стали думать про класс энергоэффективности бытовой техники. Первым инновационные технологии сбережения энергии опробовал штат Калифорния. А правительство следило за результатом (оправдавшим чаяния зачинщиков мероприятия).

Схематическая зарисовка заземления

Как следствие, произошёл потрясающий рост количества электрических приборов при прежнем потреблении в целом. Теперь уже стали задумываться о контуре заземления, дифференциальных автоматах, дизайне и спросе.

Потребность в заземлении

Бытовая техника

В быту без возможности заземлить корпус требуется занулить. Это общее правило, годящееся в большинстве случаев. Даже для трёхфазных цепей. Занулять не нужно корпусы и прочие части установок, проводящие ток, цепи питания которых лишены защиты дифференциальным автоматом. Это простое правило вытекает из очевидных соображений: в двухфазных цепях току все равно, где замыкаться на землю. Если авария не обнаружена немедленно (при помощи дифференциального автомата), замыкание происходит через любые части контура:

1. Трубы канализации, водоснабжения, газа.
2. Арматура зданий.
3. Электрические щиты.
4. Антенны.

Предсказать заранее, куда двинется ток, сложно. В бытовой технике занулённый предмет нужно защищать дифференциальными автоматами. Прямо не говорится, но требования ПУЭ и ГОСТ Р 50571.11 однозначно выполняют предписание. Согласно нормам, полагается занулять все (присутствуют исключения) металлические предметы на кухне и в ванной комнате, а на потребителей ставить дифференциальные автоматы защиты. Чем обеспечивается безопасность в случаях, рассмотренных выше.

Что касается трёхфазных цепей (с глухозаземлённой нейтралью), в них зануление корпуса считается надёжной защитой. В одной из ветвей питания потенциал способен оказаться ниже почвы, ток утечки направится туда. Если корпус просто завести на контур заземления, образуется резистивный делитель, где сложно предсказать потенциал конкретной точки. Львиная доля тока пойдёт через неудачника, взявшегося за оголённую токонесущую конструкцию рукой. Занулённый корпус уже возможно, а иногда нужно заземлить.

Защита от однофазного замыкания в сети с изолированной нейтралью

С защитного заземления в цепях с изолированной нейтралью начинается книга М.Р. Найфельда из известной Библиотеки электромонтера. Из описания следует, что уравнивание с потенциалом грунта любых токонесущих конструкций становится обязательной мерой защиты. Рабочий персонал в полной безопасности. Как определить, что произошла утечка? Мощное оборудование продолжает функционировать и в описанных условиях.

Режим однофазного замыкания учебником рассматривается лишь как потенциально опасный. Оборудование продолжает работать, а аппаратура контроля изоляции просигнализирует ремонтной группе, вводя в курс грядущих событий. Налицо серьёзные трудности:

1. Потеря электроэнергии на нагрев проводки и почвы. Помимо очевидных неприятностей это грозит порчей полимерной изоляции кабелей и проводов.
2. Создаётся потенциально опасная ситуация. Возможно образование точек, где проявляется шаговое напряжение.
3. Перекос фаз, неизбежно проявляющийся в такой ситуации, становится потенциально невыгодным режимом эксплуатации для поставщика энергии и потребителей. Возможны рост или падение напряжения по другим линиям.

Бригада ЛЭП знает, как себя вести в опасной ситуации, что делать обычным гражданам и даже предприятиям? Чтобы бороться с ситуацией на месте, применяются типы реле:

1. Реле перекоса фазных напряжений работает на описанном принципе. При замыкании на землю нагрузка одной ветви сильно вырастает. Нарушается баланс напряжений по терм фазам. Реле отслеживает этот момент и отключит нагрузку или подаст сигнал тревоги.
2. Реле нулевой последовательности функционируют на основе метода симметричных составляющих. По особым правилам ток раскладывается на сумму векторов. Появление определённых составляющих в уравнениях сигнализирует о наступлении нежелательной ситуации. Напряжение нулевой последовательности сигнализирует о появлении короткого замыкания.

Небезопасным считается перекос фаз для работы оборудования. Требуется отключать холодильники (компрессоры) и кондиционеры при возникновении подобных ситуаций. Защитное заземление максимально простым путём поможет решить сложность идентификации ситуации. Особенно, если цепь контролировать трансформатором тока.

Электрический обогрев пола

Из сказанного следует, что сферы, ранее обеспечиваемые исключительно нефтью, сегодня частично переведены на снабжение электричеством. Речь, прежде всего, идёт об отоплении. Появляется повод задуматься об утеплении дома и безопасности. К примеру, система Тёплый пол занимает всю площадь комнаты. Опасность способна прийти со всех сторон:

• Влага из подвала поднимается за счёт капиллярного эффекта вверх.
• Потоп превратится в катастрофу. Опасно ходить по влажному полу.

Бетон, кирпич проводят электрический ток. Как сделать заземление системы Тёплый пол? Не стоит полагаться на статистику, мол, низкая вероятность поражения человека, но… Допустим, человек вошёл в комнату, где проведена влажная уборка, босиком – чтобы не натоптать. Взялся рукой за смеситель и получил полноценный удар током. Механизм произошедшего:

1. От перегрева или в силу старости электрическая изоляция кабеля растрескалась.
2. Бетонная стяжка стала больше похожа на кракелюр ввиду прошедшего времени.
3. Вода, налитая на пол, проникла к кабелю. Заземляющих предметов не оказалось поблизости, система продолжила работу в обычном режиме: току нет пути.
4. Когда голой ногой некто встал в лужу, а потом взялся рукой за смеситель, замкнул телом цепь. Часть тока пошла через человека, прочая – дальше по цепи обогревать помещение.

В этой ситуации учитывается, что сопротивление резистивного кабеля весьма высокое, через человека пойдёт значительный ток. Скептики заявят – на входе стоит дифференциальный автомат защиты, который немедленно засечёт утечку. Но, как правило, лучше опасной ситуации не допускать, чем гадать, почему пол холодный. Автомат, будучи поставлен согласно указаниям А. Земскова, вероятно, работает обособленно от освещения и розеток. Хозяин не узнает, что пол больше не греется.

Это очевидные доводы, контур заземления предлагается изначально обустроить по-иному. Если не удаётся найти экранированный резистивный кабель, чтобы занулить оплётку, допустимо подобрать металлорукав. Электрики кладут провод Тёплого пола зигзагом. Это не противоречит общим требованиям нормативных актов и однозначно снизит опасность. Допускается заземлять армирующую сетку, проложенную поверх кабеля, вдобавок общие правила рекомендуют арматуру железобетона соединять с грунтом. Естественно заземлённые конструкции допускается использовать в системах защиты.

Где обустроить заземлитель

Контур заземления соединяется с грунтом через заземлитель. Важную роль играет сопротивление между ним и почвой. По промышленным меркам общий импеданс от точки защиты не допускается больше 5 Ом. К бытовым приборам стандарты лояльнее – хватит 10 Ом. Точные значения в таблице. Конструкция заземлителя собирается из металлических полос, труб, уголков.

Допустимо обустроить заземлитель по Евростандарту, но авторы уверены, что большинство читателей поленится листать англоязычную литературу. Между тем, издание М.Р. Найфельда предоставляет данные для проведения расчётов. Согласно зависимости сопротивления стали грунту от удельного сопротивления самого грунта возможно выбрать геометрические размеры заземлителя (длину, сечение). Следует обратить внимание, что приведённое значение характеризует процесс стекания тока с заземлителя. Внутреннее сопротивление цепи находится по обычным физическим формулам. Чем проводник длиннее, тем оно значительнее.

Сопротивление почвы берётся из таблицы и зависит от вида грунта. Вдобавок автор приводит данные о единичных заземлителях. Это позволяет комбинировать полосы стали с различными конструкциями, добиваясь желаемого эффекта. Евростандарт рекомендует собрать «гребёнку». Полоса стали залегает на глубине от 0,6 метра и более, от неё вниз (до 5 метров) идут равномерно расставленные металлические прутки.

Из графика видно, что размеры заземлителя определяются преимущественно грунтом и что выгодно дойти до подземных вод, снижая объем работ. Понятно, что металл начнёт быстро гнить. Для избавления от неприятности возможно пользоваться грунтовкой (против ржавчины) по металлу либо выбрать иное место захоронения заземлителя.

Контур заземления

Контур заземления классически представляет собой группу соединенных горизонтальным проводником вертикальных электродов небольшой глубины, смонтированных около объекта на относительно небольшом взаимном расстоянии друг от друга.

В качестве заземляющих электродов в таком заземляющем устройстве традиционно использовали стальной уголок либо арматура длинами 3 метра, которые забивали в грунт с помощью кувалды.

В качестве соединительного проводника использовали стальную полосу 4х40 мм, которая укладывалась в заранее подготовленную канаву глубиной 0,5 — 0,7 метра. Проводник присоединялся к смонтированным заземлителям электро- или газосваркой.

Контур заземления для экономии места обычно «сворачивают» вокруг здания вдоль стен (по периметру). Если взглянуть на этот заземлитель сверху, можно сказать, что электроды смонтированы по контуру здания (отсюда и название).

Таким образом контур заземления — это заземлитель, состоящий из нескольких электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг здания по его контуру.

Контур заземления: классический или современный?

Классический контур заземления

Классический контур заземления из стального уголка и арматуры имеет один большой плюс — его цена. Использование дешевого стального проката (уголок и полоса) удешевляет стоимость деталей до минимума. Но с другой стороны у классической схемы есть масса минусов:

• большая площадь заземлителя (часто необходимо более 10 электродов)
• необходимость резки материала на куски нужного размера (по 2-6 метра)
• необходимость транспортировки материала до места установки грузовым автомобилем
• трудоемкий и длительный процесс установки, требующий забивания уголков-электродов и проведения сварочных работ, требующих квалифицированных специалистов и специального оборудования
• недолгий срок службы такого заземления
• необходимость получения множества разрешений при строительстве заземления в городской черте (особенно при плотной застройке)

Современный контур заземления

Преодолеть недостатки классического контура заземления помогли технологии и промышленное производство компонентов. Заложив в основу системы нового типа идею обычного «конструктора», разработчики создали набор унифицированных элементов. С помощью этих элементов / модулей можно легко и быстро самостоятельно построить контур заземления из очень глубоких (до 30 метров) электродов без необходимости применения специальной техники, оборудования и навыков.

Система нового типа получила название — «Модульное заземление ZANDZ».

Заземлитель современного контура заземления представляет собой одиночный составной электрод глубиной до 30 метров, состоящий из легко соединяемых между собой полутораметровых отрезков — стержней / штырей.

Монтаж заземления из такого электрода осуществляется обыкновенным бытовым строительным электрическим отбойным молотком.

Строительство современного контура заземления не требует специальных навыков и может осуществляться силами одного человека.

Контур заземления для частного дома своими руками

В данной статье речь пойдет про то, как сделать контур заземления для частного дома своими руками, на примере, с фото и подробным объяснением процесса работы.

Итак, в ходе капитального ремонта дома или дачи, очень часто встает вопрос о полной замене электрической проводки, старая алюминиевая, двухжильная, да и расположение и количество розеток оставляет желать лучшего, и не отвечает современным требованиям и количеству электроприборов. Отдельно про замену и разводку внутри помещения мы расскажем позже в одной из наших статей. Конечно, эти вопросы стоят и при постройке нового дома, но мы для примера взяли первый вариант.

Одним из важных компонентов современной энергосистемы любого дома или коттеджа является наличие качественного заземления, которое в старых домах отсутствует полностью (именно как независимый контур). Вся современная электроника, бытовая техника, особенно кухонная (посудомоечные машины, духовые шкафы, холодильники и стиральные машины) даже мелкие бытовые приборы предполагают использование вилок и розеток с отдельным заземлением. Это почти необходимое условие их корректной и долговечной работы.

Поэтому совместно с заменой проводки, установкой распределительного щита, заменой наружной линии и прибора учета стоит задача устройства контура заземления.

Итак, что такое контур заземления – это специальная конструкция из электропроводящих материалов с низким электрическим сопротивлением, которая обеспечивает отвод электрического тока в землю. По сути, эта конструкция состоит из нескольких электродов, соединённых между собой и далее подключенных к распределительному щиту, откуда уже по внутренней проводке заземляются конкретные электроприборы.

Варианты устройства контура заземления в частном доме

Вариантов два: приобрести готовый комплект заземления или сделать его самостоятельно.

1. Готовых вариантов сейчас на рынке очень много. Комплекты состоят из несколько штырей, которые забиваются в грунт один за другим, через специальные соединители, муфты, зажимы, токопроводящие смазки и другие компоненты, все зависит от цены. В самых дешевых комплектах используются оцинкованный штырь, в более дорогих омедненный или из нержавеющей стали.

Стоимость начинается от 6000 руб, все что ниже, это либо неполные комплекты, для которых нужно докупать отдельные комплектующие, либо совсем низкого качества. Да и в тех, которые по 6-9 тыс. рублей, используются штыри диаметром до 14мм, и производитель предупреждает, что комплект предназначен для монтажа в мягких глинистых грунтах, для плотных грунтов используются другие комплекты, стоимостью от 20 тыс. руб. И требуют они специального инструмента для монтажа и углубления штырей.

В основном продаются в крупных электротехнических магазинах на заказ, либо через интернет, что тоже требует времени на доставку товара.

1. Второй вариант — смонтировать контур заземления из материалов, которые можно приобрести в любом строительном магазине или металлобазе. Для этого требуется стальной уголок, полоса и сварочный аппарат. Мы рассмотрим второй вариант.

В интернете много информации, статей и видео по устройству контура заземления своими руками, мы не будем вдаваться в подробности расчета, скажем лишь, что определились на создании контура по схеме «треугольник».

Монтаж контура заземления

Для проведения работ нами были приобретены следующие материалы:

• Стальной уголок 50х50, толщиной 5мм. – 3шт. по 2м.
• Стальная полоса 40мм., толщиной 5мм. – 4 шт. по 2м.
• Кабель 10мм, коробка, гофра, клипсы и тд.

Стоимость этих материалов составила около 2000 руб. (стоимость на конец 2019г.)

Из инструмента нам потребуется:

• Болгарка
• Лопата
• Кувалда
• Сварочный аппарат
• Тиски

Работы можно разделить на несколько этапов:

• Подготовительные работы.
• Заглубление конструкции.
• Сварка металлоконструкции
• Соединение с распределительным щитом.

В первую очередь было выбрано место размещения контура, мы отступили около 1 метра от тыльной стены дома, в том месте, где не предполагается дальнейших построек или зон отдыха. Вырыли траншею в форме треугольника, глубиной около 40см. длина стороны получилась почти 2 м. и заглубление под отмосток с одного угла, для прокладки шины на стену дома и подключения к кабелю.

Далее с помощью болгарки нарезаем полосы необходимой длины, а концы уголков отрезаем косо, чтобы они легче входили в грунт, чем острее угол, тем лучше.

Заглубление наших «электродов» производили молотом и кувалдой, грунт оказался достаточно плотным и каменистым, после углубления на 1,5 метра верх уголка постоянно гнулся, и его приходилось ровнять, в конце он начал рваться и принял форму, как на фото ниже. Углубить удалось почти полностью, осталось около 20 см. Далее разорванные концы были отрезаны.

Далее приступаем к сварке всей конструкции. Полосу привариваем к уголкам и замыкаем конструкцию, в ближнем углу, где мы оставили траншею под шину, выводим полосу за уголок, чтобы удлинить место сварки. Тут же, из проволоки был изогнут шаблон, полосы-шины к стене дома, чтобы учесть все изгибы, и их расстояния. На основе этого шаблона с помощью тисков согнули полосу, можно было использовать другие подручные средства, но толщина металла достаточно серьезная, и «гнуть на коленке» ее не удобно, да и точность будет так себе. После этого, в месте примыкания к стене, просверлили пару отверстий для крепления к ней.

После проваривания всех швов, выставления отводящей полосы и крепления ее к стене дома, устанавливаем защитную коробку в месте соединения шины с кабелем, используем болтовое соединение с контр шайбой. Кабель прокладываем в гофре для меньшего повреждения УФ лучами и внешними воздействиями.

Проверка и испытание контура заземления

Далее переходим к проверке и испытаниям контура заземления, т.к. распределительный щит и новая проводка у нас в процессе монтажа, используем старую проводку. Специального оборудования для замера сопротивления контура у нас под рукой нет, поэтому воспользуемся «бытовым методом» проверки: 1. Замеряем напряжение в сети фаза — ноль, 2. замеряем напряжение фаза – земля. Как видно на фото, напряжение в режиме фаза-земля немного выше.

Мы рассмотрели на примере процесс монтажа контура заземления в частном доме при помощи подручных материалов, как видите, процесс не очень сложный, поэтому если нет возможности или желания приобретать готовые комплекты заземления, можно прибегнуть к такому способу.

Монтаж контура заземления — принцип действия и расчет

Контурное заземление устанавливается для защиты зданий от пожаров, а людей от ударов током. Выполняя работы, необходимо соблюсти требования ПУЭ, правильно рассчитать, смонтировать контур и проверить уровень его сопротивления.

1. Устройство и принцип действия заземления
2. Разновидности контуров заземления
3. Проведение расчета защитного контура
4. Объекты, требующие оснащения контуром
5. Схемы подключения
6. Контур заземления внутри объекта
7. Установка контура заземления
8. Наиболее распространенные ошибки

Устройство и принцип действия заземления

В жилых помещениях зачастую устанавливают систему TN, нейтраль которой глухо заземлена. Заземляющий провод соединяет все потребители электричества с защитным контуром. Последний имеет малое сопротивление, а ток всегда проходит в цепи там, где сопротивление меньше. По сравнению с заземляющим устройством, тело человека отличается большим сопротивлением, поэтому контур и позволяет решить возложенные на него задачи.

Контурное заземление – это система в виде равностороннего треугольника, прямоугольника либо квадрата, собранная из вертикальных заземлителей – стальных стержней или уголков, которые соединены с помощью сварки в верхних точках горизонтальными стальными полосами. Его подключают к заземляемому оборудованию кабелем. Наиболее распространенным видом конструкции является треугольная.

Наружный контур закапывают в землю. Уровень сопротивления растеканию токов защитного устройства различается в зависимости от типа почвы, ее структуры.

Наилучшие показатели фиксируются при установке контура заземления в торфянистой, суглинистой и глинистой почве. В последнем случае при условии близко подходящих к поверхности подземных вод. Если почва состоит из плотных каменистых включений, показатели ухудшаются.

Можно собрать контур самостоятельно или использовать готовый комплект.

Разновидности контуров заземления

Различают несколько типов конструкций, используемых для заземления.

Традиционные системы заземления

Система такого типа состоит из минимального числа элементов: двух вертикальных электродов из металлической арматуры и одного горизонтального в виде полосы, который соединяет два предыдущих. Сечения и размеры элементов должны соответствовать нормам. Устанавливать заземление рекомендуется на северной затененной стороне участка, во влажном месте. Однако из-за того, что контур зачастую изготавливают из стали и покрывать его краской нельзя, он быстро коррозирует. Также на сопротивление такого устройства влияют температура и уровень влажности почвы, поскольку контур размещают в верхних слоях.

Глубинные системы заземления

Такую систему изготавливают модульно-штыревым способом. По сравнению с предыдущим вариантом, она отличается:

• долгим сроком службы;
• простыми расчетами;
• неподверженностью влиянию окружающей среды;
• отсутствием необходимости в обслуживании;
• легкостью монтажа.

Замер сопротивления смонтированного оборудования должен выполняться специалистами.

Наружный контур заземления состоит из вертикальных электродов и горизонтальных заземляющих элементов. Он изготавливается из четырех полос толщиной 40-50 мм и устанавливается на удалении не менее 1 м от здания. Горизонтальная полоса должна располагаться на глубине от 50 до 70 см от поверхности.

Проведение расчета защитного контура

Чтобы выполнить точный расчет заземляющего контура, необходимо учитывать:

• влажность грунта;
• среднюю температуру зимой и летом в местности монтажа;
• уровень сопротивления и солености почвы;
• сечение и длину заземлителей и электродов;
• расстояние от дома до контура.

Расчет производят по формулам, эта процедура сложна для человека, не обладающего инженерным образованием. Однако даже если произведены правильные вычисления, реальное сопротивление контура будет отличаться от расчетного в силу большого количества влияющих динамических факторов.

На деле многие учитывают лишь удаленность контура от фундамента, а затем корректируют сопротивление, измерив данный показатель уже смонтированной конструкции.

Минимальные размеры арматуры применяемые для монтажа заземляющих устройств

Рекомендуемые размеры заземлителей:

• полосы – ширина – 40-50 мм, толщина – 4-5 мм, не менее 2,5 м длиной;
• уголки – толщина полок – 4-5 мм, ширина полки 40-50 мм, не менее 2,5 м длиной;
• стержни (обязательно гладкие) – сечение 16-20 мм, не менее 2,5 м длиной;
• труба – толщина стенки 3,5 мм, диаметр не менее 32 мм, длина – не менее 2,5 м.

Точные расчеты с учетом всех параметров необходимо проводить, если нужно заземлять крупные торговые и промышленные сооружения.

Объекты, требующие оснащения контуром

В обязательном порядке должны заземляться:

• помещения, где работают станки, приборы и источники освещения с металлическими корпусами и кожухами;
• комплектные трансформаторные подстанции, а также здания, в которых размещено электротехническое оборудование со стальными корпусами;
• вторичная обмотка измерительного трансформатора;
• металлические трубопроводы для кабелей, помещения, где одновременно расположены металлоконструкции и кабели, провода.

Не требуется заземлять устройства, которые установлены на уже заземленное оборудование, автоматы защиты в электрощитках, электроизмерительные устройства.

Схемы подключения

К наиболее распространенным схемам подключения относятся замкнутая треугольная и линейная. Замкнутая система более стабильна в работе, поскольку даже при повреждении одного из горизонтальных заземлителей она продолжит выполнять свою функцию. Линейная в этом смысле проигрывает замкнутой конструкции. Она перестает работать, если повреждена перемычка.

Помимо линейной и треугольной конструкции, могут изготавливаться овальные и прямоугольные защитные устройства, но они менее популярны.

Контур заземления внутри объекта

Контур заземления располагают как снаружи, так и внутри помещений. При его создании внутри помещения необходимо соблюдать правила:

• Не использовать в качестве нулевых защитных проводников трубопроводы центрального отопления, канализации и подобные, несущие тросы, металлические рукава, бронепровода.
• Заземляющие и нулевые проводники прокладывают открытым способом, так как они должны быть доступны для осмотра, и окрашивают в желто-зеленые полоски.
• Проходы через стены и перекрытия оформляются с помощью неметаллических несгораемых труб.
• Стальные шины окрашивают, места сварных соединений обрабатывают масляной краской.
• В сырых помещениях проводники приваривают к опорам.

Это основные правила, но существуют и другие, которые актуальны при прокладке внутреннего контура в помещениях с агрессивной средой, в цехах промышленных предприятий.

Установка контура заземления

Согласно классическому порядку монтажа контура заземления, сначала выполняются подготовительные работы, затем осуществляют непосредственно установку устройства и измеряют сопротивление.

Подготовка к монтажу

Для монтажа необходимо подготовить инструменты:

• лопату;
• болгарку или ножовку по металлу;
• сварочный инвертор;
• перфоратор;
• гаечные ключи на 8, 10;
• измерители тока, напряжения, сопротивления.

Подготовка к заземлению в частном доме

Из материалов потребуются:

• Уголки, изготовленные из стойкой к коррозии стали, 40×40×4/50×50×5 см и длиной не менее 2,5 м. Или стальные круглые стержни диаметром 20 мм.
• Три металлических полосы длиной 250 см, шириной от 40 до 60 мм и толщиной в районе 5 мм. Чем больше расстояние между электродами, тем лучше растекание токов, так как электромагнитные поля меньше взаимодействуют друг с другом. В идеале расстояние между электродами должно соответствовать их длине или увеличиваться кратно этому параметру.
• Полоса из нержавеющей стали для соединения контура с фундаментом 40×4 или 50×5 мм или силовой кабель.
• Болты М8, М10.
• Токопроводник из меди.

Место под установку контура должно располагаться недалеко от фундамента и распределительного щитка.

Монтаж защитного устройства

Первым шагом делают траншеи глубиной порядка 80 см под контур заземления и полосу, соединяющую систему с фундаментом. Конфигурация траншей должна соответствовать форме контура заземления. В данном случае выполняется заземление в виде треугольника со сторонами размером по 2,5 м каждая.

Металлические уголки стоит заострить, чтобы они легче входили в грунт. Их вбивают в почву, а не выкапывают углубления. Электроды должны войти в грунт плотно. Перемычки приваривают к электродам. Обрабатывают сварные швы битумной мастикой для защиты от коррозии. Кабель по траншее подводят в дом, к электрощитку. Для этого с помощью болтов и гаек закрепляют на вертикальный заземлитель запакованный в концевой контакт кабель. Для этого используют шины из меди (10мм2), алюминия (16 мм2) или металла (75 мм2). Засыпают контур сначала песком, потом землей.

Замер сопротивления защитного устройства

Чтобы проконтролировать работоспособность устройства, рекомендуется замерить его сопротивление растеканию токов по всем правилам. Работы лучше выполнять зимой или летом, когда сопротивление грунта максимальное. За норму сопротивления защитного контура принимают показатели 15, 30, 60 Ом или 2, 4 и 8 Ом при измерении с естественными заземлителями и повторными заземлителями отходящих линий для сети 660-380, 380-220 или 220-127 В, соответственно.

Проверка сопротивления в контуре

Чтобы замерить заземление правильно, должны использоваться специальные измерительные устройства – «МС-08» или «МС-416» и пробные электроды. Методика такова:

1. Потенциальный электрод размещают между контуром и домом на расстоянии не менее 20 м. Другой на прямой линии с первым и защитным устройством, на расстоянии не более 40 м.
2. Подключив напряжение, измеряют сопротивление.
3. Измерение заземления проводят несколько раз, постепенно приближая выносной электрод, но не ближе чем на 5 м.

Определение величины сопротивления выполняют по наихудшему результату из полученных.

Наиболее распространенные ошибки

При монтаже заземляющего устройства наиболее часто допускают следующие ошибки:

• Контур подключают не в ту точку электроустановки, например, непосредственно к оборудованию. Он должен подключаться к главной заземляющей шине.
• Вместо контура используют трубу водоснабжения, отопления или другие подобные. Они могут быть заземляющими конструкциями с некоторыми оговорками и далеко не всегда.
• Отсутствие связи нулевого проводника в заземляющем устройством, а также установка отдельных автоматических выключателей в нулевом проводнике.
• Использование в качестве заземлителей арматуры, закопанных металлических предметов, рабочего нуля, заборов.
• Использование контуров заземления, изготовленных из элементов малого сечения.
• Сварной шов менее 10 см.
• Сварные швы не обрабатывают от коррозии битумными мастиками.
• Полоса контура, которая вышла из земли, не окрашивается. Она должна быть окрашена черной или желто-зеленой краской.
• Недостаточная длина горизонтальных и вертикальных заземлителей.
• Недостаточное заглубление горизонтальных элементов.
• Устанавливают контур заземления, но не заземляют основные коммуникации, состоящие из металлических элементов: водоснабжения, отопления, газоснабжения, канализации.

Должна быть предусмотрена возможность отключения заземляющего устройства от электроустановки для производства измерений, то есть полоса, которая выходит из заземляющего устройства, должна отсоединяться. Такую возможность дает болтовое соединение элементов.

Если установка произведена в соответствии со всеми правилами, удалось должным образом измерить сопротивление и показатели соответствуют норме, здание надежно защищено от короткого замыкания и его последствий.

Контур заземления

Электроснабжение частного дома не одобрит контролирующий орган, если к нему не создан контур заземления. Это правило относится ко всем строениям, независимо от их назначения. Давайте рассмотрим, для чего нужен контур заземления. После изучения этого вопроса станут понятны «придирки» надзорников, а также строжайшие правила Правил эксплуатации электрооборудования (ПУЭ).

1. Определение
2. От чего зависит эффективность конструкции
3. Для чего нужны правила
4. Функции ЗУ
5. Из каких элементов состоит система?
6. Где располагать систему?
7. Как рассчитать контур заземления
8. Полезная информация
9. Делать самостоятельно или обратиться к специалистам?

Определение

Заземлением является ЗУ (заземляющее устройство), основной функцией которого является создание замкнутой цепи между электрооборудованием и грунтом. А сама конструкция еще представляет собой элемент системы безопасности.

Существует множество систем связи устройств с грунтом, к примеру, TN-C, TN-S и другие. Для каждого конкретного устройства определены собственные параметры сопротивления ЗУ.

Указанный показатель зависит от следующих факторов:

• тип почвы;
• ее структура и состояние;
• глубина электропроводящего элемента;
• свойства материалов, из которых он состоит.

Контур заземления здания – это система определённой сложности, состоящая из, соединенных в одну конструкцию, элементов (вертикальных и горизонтальных). Ее закапывают в грунт на строго высчитанный глубину. Затем, соединяют с электрическими устройствами. Так создается «страховочная цепь».

Основное правило создания ЗУ: необходимо добиться минимального показания величины растекания тока, зависящей от сопротивления земли.

Из предыдущего тезиса следует логичный вывод: существуют «хорошие» и «плохие» почвы. К первым относятся такие:

• торфяные;
• суглинки;
• высоко влажные глинистые.

К не самым подходящим для монтажа ЗУ относят:

• каменистые;
• скалистые.

Внимание: монтаж контура заземления проводится в тот грунт, что есть. Характеристики приведены для понимания работы устройства.

От чего зависит эффективность конструкции

Устройство контура заземления только на первый взгляд кажется сложным. Его необходимо уметь обсчитывать, используя знания физики из школьной программы (закон Ома для участка цепи). А важные характеристики устройства нужно будет посмотреть в ПУЭ (п. 1.7.111, п. 1.7.4 и друге).

Внимание: в настоящий момент действует седьмая редакция Правил, утвержденных 08.07.2002. Однако изменения в них вносятся регулярно. Следовательно, при самостоятельной работе желательно интересоваться нововведениями.

Для чего нужны правила

Как правило, граждане считают, что нормы в ПУЭ избыточны. А соблюдать их необходимо, чтобы проверяющие не придирались. Это мнение слегка неверно:

1. Правила создавались и ныне корректируются специалистами. Каждая строчка в таблицах – это результат большой исследовательской работы.
2. ПУЭ состоит из формул, таблиц с коэффициентами и другой информацией.
3. Этот материал позволяет учесть при создании конструкции все необходимые параметры.
4. Кроме того, используя ПУЭ, можно понять, как правильно выполнить контур заземления здания в конкретном случае. Все необходимые данные, характеристики, формулы для элементов и константы содержатся в таблицах.

После монтажа оборудования, его следует испытывать. Впоследствии нужно будет проводить профилактические мероприятия. Вся необходимая информация о сроках и правилах выполнения указанных действий содержится в ПУЭ. Для электрика – это самая необходимая книга.

Внимание: требования к контуру заземления различаются и зависят от используемого напряжения (до 1000 В и свыше указанного показателя).

Функции ЗУ

При планировании конструкции и ее монтаже необходимо все время иметь в виду цель мероприятия. А для этого следует понимать, какие функции возложены на наружный контур заземления. Их несколько:

1. Защита:
   • пользователей (жителей дома или работников) от ударов током в случае пробоя изоляции;
   • оборудования от поломки, связанной с перепадами напряжения;
   • здания от удара молнии.
2. Предотвращение потерь энергии.

Внимание: полное выполнение ЗУ задач зависит от тщательности проведения расчетов и правильности монтажа. Особенно актуально для предприятий, работающих с населением.

Из каких элементов состоит система?

Довольно часто владельцы зданий и сооружений пытаются узнать, как сделать контур заземления самостоятельно. По такому пути идти не рекомендуется. Ведь от этой защитной системы будут в дальнейшем (многие годы) зависеть жизни людей. Лучше довериться специалистам.

Для тех, кто все же решит возиться самостоятельно, приведем основное описание работы:

1. Начать рекомендуется с изучения грунта.
2. Под его характеристики рассчитывается сопротивление системы.
3. Сопротивление ЗУ должно быть настолько малым, чтобы напряжение уходило именно в этом направлении при аварии.
4. В цепь с заземлением включают по ПУЭ (п. 1.7.82):
   • электрические установки;
   • системы коммуникации.
5. Снаружи создается внешняя конструкция.

Где располагать систему?

Расстояние от контура заземления до здания определяется все теми же правилами. При оборудовании частного дома рекомендуется встраивать конструкцию возле фундамента. Это позволит сэкономить пространство. Однако не стоит заливать ее бетоном (устраивать под фундаментом). Ведь вполне вероятно, что через определенное время придется реконструировать систему или проводить профилактику.

Основным правилом монтажа является безопасность. К примеру, можно использовать для соединения естественные металлические элементы, но не все. Цепи создаются таким образом, чтобы не подвергались механическим повреждениям и не размыкались случайно.

Внешние элементы ЗУ не изолированы. Это создает риск их разрушения со временем. Поэтому рекомендуется применять для создания ЗУ цветные металлы, а места сварки защищать при помощи битума (заливать).

Как рассчитать контур заземления

В ПУЭ есть все необходимые формулы. В частности, в пункте 1.7.126 приведена такая:

В ней используются такие параметры:

• S – сечение проводника ЗУ (в мм 2 );
• l – ток короткого замыкания;
• t – время разрыва цепи автоматом ©;
• k – комплексный коэффициент (п. 1.7.6 – 1.7.9 ПУЭ).

При расчете применяется такое правило: разрыв цепи должен происходить за время, не превышающее пяти секунд.

Полезная информация

Неопытным «электрикам» рекомендуется учитывать такие правила при самостоятельной работе:

1. Изучите для начала план коммуникаций. Запрещается монтировать ЗУ вблизи коммуникационных линий. Если дом газифицирован, то требуется разрешение (согласование) соответствующего поставщика услуг.
2. Штыри следует заострить перед тем, как вбивать в землю (уменьшается сопротивление грунту).
3. В засушливые периоды (актуально для Крыма) поливайте месторасположения системы. Вода увеличивает проводимость (можно рядом цветы посадить, чтобы не забывать).
4. Подбирайте коррозиестойкие материалы. Не нужно будет менять конструкцию из-за повреждений. Когда речь идет о безопасности, а ее основная часть, с точки зрения использования электроэнергии, контур заземления, цена не должна играть главенствующей роли.
5. Уголки вбиваются в почву не полностью. Для удобства последующего соединения необходимо оставить над поверхностью сантиметров тридцать.
6. Не забудьте, что монтаж заканчивается соединением элементов при помощи стальной полосы (толщиной 4 мм).

Делать самостоятельно или обратиться к специалистам?

На такой вопрос придется отвечать самостоятельно. У каждого владельца свои приоритеты, когда речь идет об обеспечении безопасности. Конечно, желательно опереться на специалиста хотя бы в расчетах, когда решите сделать монтаж контура заземления. Стоимость работ при этом окажется несколько меньше. Однако следует помнить, что конструкцию необходимо правильно оформить.

Требования к ЗУ таковы:

1. Провода для нее подбираются с показателями не менее тех, что приведены в ПУЭ.
2. Для соединения электродов применяется полоса из легированной стали. Этот материал устойчив к коррозийным разрушениям.
3. Согласно ГОСТ подбирается краска, которой покрываются соединения.

Приведем ориентировочную оценку расходов на контур заземления. Цена работы (прайс смотреть) может меняться со временем:

На приобретение и монтаж потребуется:

• арматура – 1600 р.;
• стальная полоса с установкой – 3200 р.;
• краска – 300 р.;
• документация – 300 р.;
• сварка – 200 р.;
• провода – 600 р.;
• всего: 6200 р.

Внимание: монтаж и испытание ЗУ связан с опасностью для жизни. Необходимо соблюдать технику безопасности.

Остались вопросы? Задайте их по телефону или в форме обратной связи на странице «Контакты». Там же можно заказать ЗУ для коттеджа или промышленного объекта.

Как правильно сделать контур заземления

Основным элементом обеспечения безопасности электроустановок является защитное заземление. Сопутствующие системы: автоматические защитные выключатели, предохранители, молниезащита — не могут функционировать при его отсутствии, и становятся бесполезными.

Что такое заземление

Это комплекс, состоящий из металлических конструкций и проводников, который обеспечивает электрический контакт корпуса электроустановки с физической землей, то есть с грунтом. Система начинается с заземлителя: металлического электрода, заземленного в грунт. Эти элементы не могут быть одиночными, для надежности они объединяются в заземляющий контур.

Как это работает

Внешний контур заземления (который находится непосредственно в грунте), соединяется с помощью надежного проводника с внутренним контуром в помещении, или с щитком заземления. Далее, с помощью внутренней сети защитных проводников, производится подключение к корпусам электроустановок, и контактам заземления на коммутационных устройствах (распределительные щитки, коробки, розетки и прочее).

Устройства, генерирующие электроэнергию, также имеют систему заземления, с которой соединяется нулевая шина. При возникновении аварийной ситуации (фаза соединилась с корпусом электроустановки), возникает электрическая цепь между фазным проводником и нулевой шиной по линии заземления. Сила тока в аварийной цепи спонтанно возрастает, срабатывает устройство защитного отключения (автоматический выключатель) или перегорает предохранительная вставка.

Результат работы исправной системы:

• не происходит возгорание силового кабеля (опасность пожара);
• предотвращается возможность поражения электротоком при касании аварийного корпуса электроустановки.

Сопротивление тела человека в десятки раз выше, чем сопротивление заземления. Поэтому сила тока (при наличии фазы на корпусе электроустановки) не достигнет опасной для жизни величины.

Из чего состоит заземление

1. Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
2. Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
3. Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.

Рассмотри эти компоненты подробнее.

Внешний, или наружный контур

Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.

Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.

• Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
• Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
• Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м

Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.

• Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м

Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.

• Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м

Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.

Важно! Неверный расчет контура заземления, игнорирование параметров, часто приводят к печальным результатам: поражение электротоком, выход из строя оборудования, возгорание кабеля.

Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.

Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:

Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.

Расшифровка величин формулы:

• R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
• Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
• L — общая длина каждого электрода в контуре.
• d — диаметр электрода (если сечение круглое).
• Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.

Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.

Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.

Важно! Монтаж горизонтального контура более трудоемок и связан с повышенным расходом материала. К тому же, такое заземление сильно зависит от сезонной погоды.

Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.

И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.

Соответственно, расшифровка дополнительных величин:

• Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
• b — ширина электрода — заземлителя.
• ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:

• ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:

Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.

Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.

Далее расскажем о том, как добиться правильных характеристик внешнего контура заземления.

Технология проведения работ

Выбираем место размещения заземлителей. Разумеется, недалеко от дома (объекта), чтобы не пришлось прокладывать длинный проводник, который придется механически защищать. Желательно, чтобы вся площадь контура находилась на территории, которую вы контролируете (являетесь собственником). Чтобы в один прекрасный момент, ваша защитная «земля» не была выкопана пьяным экскаваторщиком. Так что забивать штыри за забором не будем.

Подойдет огород (за исключением картофельной грядки), палисадник, клумба возле дома. Возделываемые участки предпочтительнее, они регулярно поливаются. А дополнительная влага в земле пойдет на пользу заземлению. Если ваш грунт обладает низким удельным сопротивлением — можно установить заземление на площадке, которая затем будет покрыта асфальтом или плиткой. Под искусственным покрытием земля не пересушивается. Да и риск повредить контур заземления минимален.

Разумеется, необходимо учитывать дальнейшие планы. Если в месте установки контура через год появится гараж со смотровой ямой — лучше сразу выбрать место поспокойнее.

В зависимости от формы площадки, выбираем порядок расположения электродов: в линию, или треугольником.

Важно! Вне зависимости от расположения, вертикальных заземлителей должно быть не менее трех.

Если выбран треугольник — размечаем площадку соответствующей формы со сторонами 2.5–3 метра. Копаем траншею в форме равностороннего треугольника на глубину 70–100 см, шириной 50–70 см. Мы знаем, что все заземлители соединяются между собой. Проводник должен быть углублен на расстояние не менее 50 см, с учетом минимального уровня грунта (например, вскопка грядки). Если сверху будет уложено покрытие — его толщина в расчет не берется. Только чистый грунт.

Можно выбрать весь грунт, не только по периметру траншеи. Получится треугольная яма глубиной 0.7–1.0 м. Готовый контур можно будет засыпать грунтом с низким удельным сопротивлением. Например, золой или пеплом. Соли проникнут в землю, и будут способствовать снижению общего сопротивления растекания тока.

После чего, по углам ямы (траншеи) начинаем забивать электроды.

Параметры заземлителей (рассматриваем вертикальное расположение)

• Сталь без гальванического покрытия:

Круг — диаметр 16 мм.

Труба — диаметр 32 мм.

Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 100 мм².

• Сталь оцинкованная

Круг — диаметр 12 мм.

Труба — диаметр 25 мм.

Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 75 мм².

Круг — диаметр 12 мм.

Труба — диаметр 20 мм.

Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 50 мм².

Важно! Категорически запрещено бурить скважины, а затем погружать в них заземлители. При таком способе монтажа сопротивление увеличивается в разы.

Грунт должен плотно облегать металлическую поверхность заземлителя. Красить электроды запрещено!

А как быть, если по расчетам длина каждого из трех электродов превышает 1.5–2 метра? Есть небольшие секреты.

1. Электроды забивают не кувалдой, а вибратором, отбойным молотком с насадкой, или перфоратором. Кувалда подойдет для высоты чуть более 1 метра. Это вариант для идеального грунта с наименьшим сопротивлением.
2. Совершенно не обязательно устанавливать трехметровую стремянку. Длинные электроды соединяются между собой по мере погружения в грунт. Если вы купили фабричный комплект — заземлители составные, можно набрать из сегментов любую длину.
3. Для кустарного изготовления также есть способ забить в землю 4 метровый уголок. Нарезаем электрод на куски по 1.5 метра. Забиваем первый сегмент. Привариваем к нему следующий — забиваем далее. И так до расчетной глубины.

Информация: часто бывает, что заземлитель упирается в монолитное препятствие (например, на глубине 2.5 метра), а расчетная глубина — 3.5 м. В этом случае электрод просто обрезается, а в контуре заземления будет добавлен еще один стержень, для компенсации потерянной длины.

Соединяем электроды проводником. Если арматура стальная — лучше всего подойдет сварка. Медные стержни соединяются болтовой стяжкой, проводник должен иметь сечение не менее 30% от сечения электродов.

После сборки контура, проводим замеры сопротивления растекания тока. Требования к контуру заземления для индивидуального жилья — 10 Ом. Измерение лучше доверить сертифицированным специалистам, у которых имеется соответствующее оборудование. Тем более, что при получении ТУ от энергетиков, вам все равно придется представить систему заземления для измерений. Если сопротивление выше нормы — добавляем электроды и привариваем их к контуру. Пока не получим норму.

Контур заземления внутри объекта

Как правило, это стальная шина, проложенная открытым способом по внутренней поверхности стен, вблизи пола.

В индивидуальных жилых домах монтаж внутреннего контура заземления не проводится. По причине невысокого класса опасности помещения, и небольшого количества электроустановок. Вместо внутреннего контура устанавливается заземляющий щиток, или главная заземляющая шина (ГХШ).

Щиток соединяется либо с внутренним контуром (как на иллюстрации), либо с помощью проводника с внешним контуром заземления. Непосредственно от щитка выполняется разводка проводников защитного заземления по электроустановкам. Часто вместо щитка заземления, может применяться контактная колодка «PE», непосредственно во входном щите квартиры.

Мы подробно рассмотрели, что такое контур заземления, для чего он нужен, и каким он должен быть согласно ПУЭ. Самостоятельная установка не снижает ответственности: от выполнения требований безопасности зависит ваша жизнь, и жизнь домочадцев.

Видео по теме

Для чего нужно заземление и как его сделать

Каждый человек знает, что такое электричество. Каждый судит о нем по-разному. Для кого-то это телевизор, люстра и выключатель, для кого-то — источник энергии, но все понимают, что это такая штука, которая может и долбануть. И они правы, поскольку тряхнуть может действительно крепко, а порой и вообще убить.

Организм человека — почти вода с растворенными солями в ней. Одни говорят: на 60 % из воды, другие — на 99. Оставим это, важно другое: человек электропроводен! То есть, он способен проводить через себя ток. И если этот ток достаточной силы, в организме возникают порой необратимые процессы, ведущие к гибели.

Зачем нужно заземление

Не будем скрупулезно считать, какой силы ток может убить, все равно это достаточно неприятно. Я испытал это на себе, нисколько не совру, не один десяток раз. Причины: по малолетству — незнание, а далее — обычный русский авось и пофигизм.

Исход ситуации, когда человек касается оголенного проводника, находящегося под напряжением, может быть разным. Если представить себе такое, что человек висит в воздухе, ничего более не касаясь, то ничего не происходит. Он остается целехонек и здоровехонек, он даже не поймет, что провод под напряжением. Потому что действует правило: если нет цепи, то нет и тока. К примеру, сидит ворона на проводе — и ничего, жива-здорова, еще и каркает сверху.

Совсем другая ситуация, когда человек стоит босыми ногами на мокрой земле и хватается за провод. Создается замкнутая цепь: силовой трансформатор — провод — человек — земля — и снова трансформатор. Обмотки трансформатора тоже заземлены определенным образом, а земля — прекрасный проводник.

И даже совсем не обязательны босые ноги и мокрая земля. И обувь сырая — тоже проводник, и пол бетонный, и плитка, и даже гидроизоляция гарантий не дает. И вот по этой замкнутой цепи побежали электроны, а у несчастного закатились глаза и пошла клочьями пена изо рта. Хорошо, если он в судорогах отцепился от провода, но чаще всего совсем наоборот: еще больше сжал его скрюченными пальцами. Кошмарная картина.

И воронам тоже несдобровать, если их слишком много на проводах соберется, да еще крыльями начнут размахивать. Я не однажды наблюдал, как от такого вороньего шабаша только перья летят, потому что замыкают они собою два провода, тем самым создавая опять же замкнутую цепь для протекания тока.

У электриков, кстати, в правилах безопасности предусмотрены не только диэлектрические перчатки и изолированный инструмент, а еще и диэлектрические коврики, боты. Эти коврики и эта обувь — дополнительная защита, которая не позволяет создавать замкнутую цепь при случайном касании проводника голой рукой. Короче, нет замкнутой цепи — нет тока.

Что нужно заземлять

Все, что выше — лишь преамбула, но теперь мы понимаем, зачем заземление. Оно служит для защиты человека при прикосновении к металлическим частям оборудования, находящегося под напряжением.

Пример: сделал Вася систему отопления в доме, поставил батареи, скрутил/сварил нужные трубы, да встроил еще и электрический котел с электротэнами. Включил — все работает, все прекрасно, Вася ходит, трубы щупает, радуется: тепло!

А в один прекрасный момент (какой уж тут «прекрасный»?) его ТЭН вышла из строя, да замкнула фазу на корпус котла. Батареи и трубы теперь под напряжением, ждут не дождутся, когда кто-нибудь или что-нибудь не создаст цепь для протекания тока. И вот жена Васина пол только что в кухне вымыла да вздумала тряпку на батарею повесить, посушить. Пол сырой, ноги босые, тряпка мокрая. Ох и достанется Васе, если жена жива останется, тут-то и усвоит Вася раз и навсегда, для чего заземление да зачем…

А вот если бы Вася сделал нормальный контур заземления, да котел свой надежно заземлил — ничего бы не было. Говоря простецким языком, ушла бы фаза на землю, ток получился бы огромный, автоматический выключатель не выдержал бы и давно уже отключил бы этот котел. И даже если бы не отключил, то потенциал на батареях да трубах, соединенных с землей, был бы практически нулевой, а жене уж ничего бы не досталось.

Котлы разного рода, даже если греют они не электричеством, а газом. Ведь к ним тоже подводятся провода, питают автоматику. Перетрется где-нибудь от времени фазный провод, или мышь, вечно голодная зараза, изоляцию погрызет — и здрасьте: фаза на корпусе. Станки бытовые разные, инструменты. У обмотки двигателя изоляция нарушилась — опять привет, опять корпус под напряжением. Или насос, к примеру, да мало ли еще чего электрического нагорожено в доме!

А еще нельзя пренебрегать заземлением при использовании бетоносмесителя. Тут уж прямая дорога к беде в случае чего. Работаем с водой, все вокруг сырое, обувь, земля вокруг. Упаси господи!

А возьмем чайник. Чего тут может быть, безвредный такой электроприбор! Корпус пластмассовый, изоляция, как-никак. Но и чайник может оказаться мокрым. Подсунул Вася чайник под кран, налил воды, да неаккуратно налил и на корпус попало. Только у Васи теперь все в ажуре, и третий контакт в евророзетке не пустой висит, а все чин по чину: заземлен. Молодец Вася, все правильно сделал.

Как сделать контур заземления

Это совсем несложно. Ведь для заземления что нужно: организовать так называемый контур из нескольких металлических штырей, вбитых в землю и соединенных меж собой прутом или полосой на сварке. Штыри эти располагаются по периметру дома, таким образом создается как бы защитная зона, в которой выровнен электрический потенциал. Четыре штыря по углам — хорошо. Шесть таких точек — еще лучше. Можно и больше, срок службы увеличится.

Длина штырей — не менее 3-х метров. Диаметр стального штыря — 16 мм или более. Никакой краски на нем не должно быть. Если штырь оцинкованный или медный — допускается 12 мм.

Если грунт податливый, вобьешь их кувалдой в считанные минуты. Не забудь только заострить конец. Концы штырей соедини меж собой по всему периметру стальной полосой сечением не менее 100 кв. мм на сварку. Останется только покрыть полосу горячим битумом, чтоб меньше ржавело. Можно все это заглубить в землю, это допускается.

Сама по себе эта конструкция панацеей не является, ничего не даст, если к ней не подключать ничего. Шинка должна быть в дом введена и на ней в удобном месте должны быть болты приварены, с их помощью и подключаются провода заземления от того же Васиного котла и третий провод евророзеток.

Остается только одно: проверить параметры этого устройства, насколько они отвечают нормативам. Здесь придется обратиться к электрикам, у которых имеются соответствующие приборы для замера сопротивлений, соответствующие методики. Вообще, замеры необходимо проводить периодически, хотя бы 1 раз в 10 лет, потому как штыри в земле со временем ржавеют, электрическое сопротивление увеличивается. Исправить это тоже несложно: вбить рядом еще по штырю и приварить к ним шинку.

Вот и все, и пусть ни одна микроволновка никогда не щиплет твоих домочадцев, ни одна труба или батарея не бьет, молнии держатся подальше от громоотвода. Да, кстати: никогда не используй в качестве заземления трубопроводы центрального отопления или, упаси господь, газовые и канализационные трубы, проложенные в земле. Правилами допускается применять проложенные в земле трубы сети централизованного водоснабжения, но лично я и этого делать не стал бы.

Все это имеет соединения, все это изолируется в земле, утепляется, и никто не производит никаких замеров по электрическому сопротивлению. Если Петя, твой сосед, утверждает, что у него и через эти трубы все работает нормально — это его проблемы, поскольку это еще не значит, что он защищен.

В этой статье читайте про системы заземления для загородного дома: разновидности, отличия и особенности конструкции.