Как сделать правильно заземление на даче: чем опасно отсутствие заземления для дома

Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция

Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:

сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
кувалда для вбивания электродов в землю;
перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:

Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².

После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.

Выбор места для монтажа контура заземления

В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.

Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.

Выполнение земляных работ

После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.

Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.

Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.

Забивание заземлителей

После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².

Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м

Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу

Сварные работы

После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.

Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.

Обратная засыпка

После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.

После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.

Проверка контура заземления

После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.

Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.

Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.

Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).

Способ подключения системы заземления ТТ

Отличительная особенность системы ТТ заключается в том, что заземляющий проводник РЕ является абсолютно независимым от рабочей нулевой жилы сети. То есть он не выводится из заземляющего контура параллельно с проводом N, а заземляется через свой собственный контур. Говоря доступными словами: РЕ не имеет ничего общего с нулевым и фазным проводом, спускаемым к частному дому от опор электропередач. Он соединяется с землей через трассу, заведенную в дом от описанной выше системы заземления.

Проводник РЕ разводится по всему дому и к нему подключаются корпуса мощной бытовой техники и всех металлических объектов, способных проводить электрический ток. Таким образом РЕ-проводник объединяет все точки возможного появления неконтролируемого напряжения в одну общую систему уравнивания потенциалов. Соединять с рабочим нулем (проводом N) какие-либо заземленные конструкции, в том числе корпуса электроприборов – категорически запрещено.

Схема заземления по системе ТТ с РЕ проводником

Преимуществом системы ТТ является сохранение безопасности электрической сети и запитанных от нее потребителей в случае обрыва нулевого провода, выходящего от подстанции. Такое иногда происходит, особенно в частном секторе, где обрыв провода на столбах может случиться из-за ветра, скорость которого не гасится высотными зданиями, или от веток деревьев. При обрыве или замыкании, в электросетях могут возникнуть непредвиденные скачки и падения напряжения, которые будут погашены с помощью описываемой системы. Но остается опасность одновременного пробития фазы на корпус потребителя электроэнергии в момент касания его человеком.

Место установки электродов

Известно несколько способов самостоятельного расчёта места заземления электродов, но чаще всего предпочтение отдаётся методу применения заземлителей искусственного типа согласно их геометрическим характеристикам.

Нормативные показатели сопротивления заземлителя:

частные домовладения — 30 Ом;
при показателях напряжения 380 В — 4,0 Ом;
подстанции, рассчитанные на 110 кВт — 0,5 Ом.

Контур заземления для дома

После того, как будут определены качественные характеристики состава земли и показатели удельного сопротивления, выбирается коэффициент сезонного повышения Kм, а также количество и место для установки электродов.

Как действует и для чего нужен заземляющий контур

Человека от поражения током предохраняют изоляция электроприборов, защитные устройства. Но они могут прийти в негодность. Напряжение 220В попадает на корпус прибора. Прикасаясь к нему, человек получает удар током. Возможен смертельный исход, если тело замкнет электрическую цепь. Это случается при одновременном контакте с неисправным прибором и естественным заземлителем. В роли последнего могут выступать стальные трубы, конструктивные элементы дома, сырая земля.

Ток всегда выбирает путь наименьшего сопротивления. В этом случае им оказывается человеческое тело. Чтобы обезопасить людей, создают контур заземления, по которому пойдет ток. Его сопротивление в десятки раз меньше, чем у человека, – 30 Ом. Средний показатель у людей – 1кОм.

Устройство контура

Конструкция состоит из вбитых в землю металлических электродов. Их соединяют в общую цепь полосами из аналогичного материала. От контура проводят металлическую шину к вводному электрическому щиту дома.

Система надежно работает, если обеспечены хороший контакт электродов с землей, минимальное сопротивление.

Свойства грунтов в зависимости от типа различаются величиной удельного сопротивления:

Наименьшее – у подземных водоносных слоев: 5–50 Ом.
У пластичных глин или суглинков, торфа, графитовых сланцев, мелов – от 20 до 60 Ом.
Полутвердые, лессовые суглинки, влажные супесчаные почвы, черноземы обладают удельным сопротивлением 100–200 Ом.
У песка показатель зависит от близости грунтовых вод. Если они находятся выше 5 м – 500 Ом, ниже – 1 кОм.

Наименьшее сопротивление у слоев, залегающих на глубине. Чтобы добиться эффективности заземления, одновременно или по отдельности применяют несколько способов: погружают электроды на большую глубину, увеличивают их количество, расстояние между элементами, площадь контакта с почвой.

Разновидности систем

В частных домах заземление устраивают в зависимости от схемы, используемой для подачи электричества: TN или TT. Первая имеет глухозаземленную на подстанции нейтраль. Это соединенные вместе нулевые провода: защитный (PE) и рабочий (N). Система TN включает разновидности TN-C, TN-S, TN-C-S.

Подсистема TN-C использует заземление проводом, который на схемах обозначают PEN. В дом заходят 2 провода – фазный и общий нулевой.

В системе TN-C-S, подобно TN-C, от трансформатора идет общий провод PEN. В домашнем щите его разделяют на нулевой N и заземляющий PE, соединяют с общей шиной. Схема используется с трехфазной сетью питания. В однофазной прокладывают дополнительный третий провод от розеток ко входному распределительному щитку.

Самая совершенная – подсистема TN-S. В дом, кроме фазных, заходят независимые разделенные нулевые проводники PE и N. Новые электролинии выполняют по этой схеме, для прокладки используют пятижильный кабель или 5 воздушных линий. Требования к заземляющей конструкции при такой системе минимальные. Она используется одно- и трехфазными потребителями.

Самая простая система – TT. Отсутствует связь между глухозаземленной нейтралью подстанции и домашним заземлением. К его контуру подключают отдельные провода, идущие от корпусов электроприборов, щитков. При исполнении такой системы обязательное требование – установка в электрической цепи УЗО или дифавтомата. Автоматический выключатель может не сработать из-за малого тока, возникающего при замыкании заземленного корпуса с токоведущим проводником.

Необходимо ли делать заземление на даче

Заземляющий контур выполняет важные задачи обеспечения безопасной для человека эксплуатации оборудования. Особую потенциальную опасность имеют некоторые бытовые приборы: бойлер, стиральная машина, электроплита.

Заземление одновременно осуществляет ряд функций:

отводит ток утечки с корпусов приборов;
предотвращает накопление статического заряда;
обеспечивает корректную работу защитной автоматики.

Многие надеются на автоматику, считают, что она гарантируют безопасность. Автоматические выключатели защищают только сеть от последствий короткого замыкания. Для обеспечения безопасности человека служат дифавтоматы и устройства защитного отключения.

Разрабатываем схему

Для определения параметров элементов наружного заземления применяют следующие рекомендации:

Если используется труба, минимальная толщина стенки должна быть минимум 3-4 мм.
Поперечное сечение круглого прута не может быть меньше 14 мм.
Когда вбивается уголок, толщина металла – от 4-5 мм.

Для связки берут железную полосу, толщиной от трех миллиметров. Минимальная ширина – 1 см. Нижний конец электрода должен выходить за пределы зоны промерзания на 10-15 см. Штыри вбиваются с шагом не менее половины их длины. При этом расстояние между ними не может быть меньше двух метров.

Самым популярным типом заземлителя является треугольник, сваренный из полосы, к вершинам которого приварены стержни. Сначала вкапывают электроды, затем при помощи электросварки крепят треугольник. Замкнутая система пригодна для участков малой площади. Если есть возможность, лучше воспользоваться линейной системой. Нарисуйте эскиз или сделайте чертеж, чтобы на основании него правильно нанести разметку и разместить отдающие проводники.

Как работает

Заземление выполняет свои функции, если соответствующее оборудование будет правильно установлено. Для работы данного защитного механизма обычно требуется прокладывание в жилом доме трехжильного кабеля с заземляющим проводом, который будет подключен к заземляющему комплекту. Он подводится к специальной клемме в розетке. Затем другая сторона контактов подключается к защитному распределительному щитку, а также к заземляющей конструкции, которая помещается в грунт. Специальный комплект можно приобрести в магазине или сделать аналог самостоятельно.

Специалисты настоятельно рекомендуют делать заземление, если в доме есть мощные приборы, постоянно подключенные к сети – водонагреватель, холодильник. Обычно водонагреватель находится во включенном режиме, работая все время. Если его провода будут повреждены или с заводским браком, что отобразится на сопротивлении, тогда соприкоснувшись с водонагревателем, человек может получить удар током. Среди всех бытовых приборов, которые подключены к сети, в первую очередь заземление необходимо для водонагревателя, так как он очень мощный и расположен в помещениях с высокой влажностью.

Защитный заземляющий контур может работать вместе с громоотводом. Чтобы увести заряд с высоким напряжением после удара молнии также используется заземляющий контур. При использовании такой установки должны соблюдаться несколько другие стандарты, но их совместное использование имеет высокую эффективность, обеспечивая дому хорошую защиту от скачков напряжения и блуждающего тока в сети.

Если громоотвод не устанавливается, тогда нужно заземлить антенну, которая находится на крыше дома. Вместе с телевизионной антенной могут быть установлены и другие приемники. Так как антенна чаще всего является наивысшей точкой на здании, то с большой вероятностью молния ударит именно в нее. По этой причине телевизионную антенну следует подключить к заземляющему контуру, чтобы предотвратить негативные последствия удара молнии в незащищенный объект. По статистике антенна является преобладающей точкой для попадания такого заряда.

Заземление всегда делается по определенной схеме. Используя принципы готовых схем заземляющих систем, можно сделать своими руками достойный аналог, который будет подходить для вашего дома.

Принцип действия и цели заземления

Большая часть загородного сектора получает электропитание от сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь существует за счет двух проводников — фазового и нулевого. Электроприборы оснащены защитными устройствами и изоляцией, помогающими избежать попадания напряжения на металлические части их корпусов. Однако вероятность появления там напряжения все же исключить нельзя, поскольку изоляционный слой иногда пробивается током, а элементы приборов выходят из строя.

Попав на корпус, электричество представляет угрозу жизни и здоровью человека, который прикоснется к поверхности прибора. Особенно опасно, если рядом с источником тока расположены предметы, выполняющие роль естественных заземлителей (металлические трубы, элементы конструкции здания и т.п.). При касании заземлителей происходит размыкание цепи, и ток направляется в сторону наименьшего потенциала, то есть в человека.

Для понимания принципа заземления и его важности вполне достаточно знаний в пределах школьного курса физики. Одно из физических свойств тока состоит в том, что он всегда находит проводник с наименьшим сопротивлением. Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле

Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле.

Сопротивление тела человека в среднем составляет 1000 Ом (хотя данная величина существенно отличается в зависимости от обстоятельств). Имеются сложные расчеты необходимой для заземления величины сопротивления, согласно которым оптимальной величиной являются 30 Ом (для бытовой электротехники). Если же речь идет о молниезащите частного дома, предпочтительная величина — 10 Ом.

Задачи заземления:

Гарантированный отвод в землю напряжения с токопроводящих предметов.
Выравнивание потенциалов всех объектов, находящихся в дачном доме.
Создание условий для правильной работы всех систем электробезопасности, в том числе автоматов, устройств защитного отключения и плавких предохранителей.
Избежание ситуаций, когда на корпусах электробытовой техники скапливаются статические заряды.
Сохранение в исправном состоянии электроаппаратуры. К примеру, функционирование импульсных блоков питания на компьютерной технике нередко сопряжено с наведением напряжения на системные блоки. В результате разряда происходит поломка электронных компонентов и потеря информации.

Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:

Бойлер изготавливается из нержавейки, которая отрицательно реагирует на блуждающие токи, отводимые заземлением. При появлении блуждающего тока человек подвергается серьезной опасности: удар возможен во время приема душа или обычного касания бойлера.
Стиральная машина. Аппарат отличается высокой электрической емкостью, возникающей из-за повышенной влажности в помещении.
Компьютер. Блок питания устроен так, что рабочая утечка в этом элементе бывает даже выше, чем у стиралки.
Электроплита. Этот вид бытовой техники отличается высокой мощностью, следствием чего является повышенный риск пробоя.