Для того чтобы создать все условия электробезопасности в частном доме необходимо при монтаже новой электропроводки или реконструкции старой в общий план работ включить такие работы как монтаж заземления. Монтаж заземления в частном доме не составляет особых трудностей по сравнению с монтажом заземления в многоэтажных домах.

Контур заземления в частном доме состоит из вбитых в почву вертикальных заземлителей, которые соединяются между собой горизонтальными заземлителями и заземляющего проводника который соединяет контур заземления с электрощитом.

В качестве вертикальных заземлителей обычно используют стальной уголок размерами 50×50х5 мм. Для горизонтальных заземлителей подойдет полосовая сталь 40×4 мм. Материалом для заземляющего проводника служит круглая сталь сечением 8-10 мм2. Более точные размеры и материал для заземлителей и заземляющих проводников можно найти в ПУЭ-7, раздел 1.7.


Запрещено в качестве заземлителей и заземляющих проводников использовать арматуру. Объясняется это тем что наружный слой арматуры каленый, из за этого распределение тока по сечению нарушается, а также по другому проходят процессы окисления (быстрее ржавеет).

Конструктивно контур заземления делают в виде равностороннего треугольника. Для этого, во дворе дома делаем разметку в виде равностороннего треугольника. Рекомендуется прокладывать контур заземления на расстоянии не более 1 м от фундамента дома.

После разметки, выкапываем траншею по периметру размеченного нами треугольника глубиной приметно 0.8-1 м. и шириной достаточной для удобного обваривания, примерно 0.5-0.7 м. В этой траншее будет прокладываться горизонтальные заземлители.

Теперь по вершинам треугольника будут вбиваться вертикальные заземлители на глубину 2-3 м. Забивать в землю уголки длиной 2-3 м можно обычной кувалдой, это абсолютно не трудно. Для облегчения этой работы уголок на конце заостряют, чтобы он лучше входил в землю.

Также можно выкопать или пробурить небольшие колодцы по вершинам треугольника глубиной до 1.5 м, это даст возможность забить уголок в меньший слой земли.

Контур заземления дома

После того как подготовительные работы выполнены, выбрано место, произведена разметка и выкопаны траншеи необходимых размеров, приступаем к непосредственному монтажу контура заземления. В траншее по вершинам треугольника забиваем уголки в землю, при этом забиваем их не полностью, а так чтобы край уголка длиной 20-25 см торчал в траншее.


Когда все вертикальные заземлители будут вбиты в землю, их необходимо соединить между собой горизонтальными заземлителями, создав таким образом замкнутый контур.

Делается это с помощью обычной сварки, привариваем к торчащим уголкам стальную полосу. Причем соединять уголок и полосу необходимо именно сваркой, ни в коем случае не применять болтовые соединения, так как со временем эти места окисляются что приводит к потере контакта и неэффективности функционирования заземляющего контура в процессе эксплуатации.

После того как контур заземления собран, необходимо соединить этот контур с электрощитом. Для этого также пользуясь сваркой, привариваем заземляющий проводник, стальную проволоку сечением 8-10 мм, к контуру заземления и прокладываем ее в траншее к электрощиту. На конце подведенной к электрощиту проволоки привариваем болтом М6 или М8 для крепления провода заземления.

Если нет стальной проволоки можно в качестве заземляющего проводника использовать такую же стальную полосу, как и для горизонтального заземлителя.

Монтаж контура заземления дома


Полоса с точки зрения эффективности подойдет лучше, чем проволока, так как площадь прикосновения ее с землей будет больше, однако стальную полосу сложнее прокладывать в местах перегиба траншеи, потому что согнуть ее труднее чем стальную проволоку.

После проведения сварочных работ места сварки необходимо обработать от коррозии антикоррозийными составами. После таких несложных манипуляций заземление в частном доме прослужит Вам не один десяток лет.

Некоторые новички-электрики думают, что для того чтобы заземления служило как можно дольше, его необходимо защитить от коррозии путем преднамеренного окрашивания. Этого нельзя делать категорически!

Монтаж такого контура заземления делать абсолютно бессмысленно. Металл должен иметь хорошую связь с землей, а краска препятствует этому, создавая большое сопротивления.

На этом этапе монтаж контура заземления для дома закончен. Убедившись в том что места соединения сваркой надежно обварены, можно засыпать землей выкопанные траншеи. Такая специфика монтажа заземляющего контура также применяется при монтаже молниезащиты.

заземление в частном доме

Подключение в электрощите при наличии контура заземления в частном доме.


Как правило, электропитание в частных домах осуществляется воздушными линиями с системой заземления TN-C. В такой системе нейтраль источника питания заземлена, а к дому подходят фазный провод L и совмещенный нулевой защитный и рабочий провод PEN.

После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления необходимо произвести его подключение к электроустановкам дома. Сделать это можно двумя способами:

  • — переделать систему TN-C на систему заземления TN-C-S;
  • — произвести подключение дома к контуру заземления по системе ТТ.

Подключение дома к контуру заземления по системе TN-C-S.

Как известно в системе заземления TN-C не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабочий N и защитный PE.

система заземления TN-C-S

И так, к вашему дому подходят два питающих провода, фазный L и совмещенный PEN. Чтобы получить в доме трехжильную электропроводку с отдельным фазным, нулевым и защитным проводом необходимо в вводном электрощите дома произвести правильное разделение системы TN-C на TN-C-S.


Для этого установите в щите шину которая металлически связана с щитом, это будет шина заземления РЕ к ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания.

Далее от шины РЕ идет перемычка на шину нулевого рабочего проводника N, шина нулевого рабочего проводника должна быть изолирована от щита. Ну и фазный провод подключаете на отдельную шину, которая тоже изолирована от щита.

После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяете с электрощитом, другой конец крепите к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, который для этой цели и был специально приварен.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ.

Для такого подключения не нужно проводить ни каких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолированной от щита шине. Совмещенный PEN проводник источника питания подключаете к шине, которая изолирована от щита и в дальнейшем считаете PEN просто нулевым проводом. Затем подключаете корпус щита к контуру заземления дома.

система заземления-TT


Как видно из схемы, контур заземления дома не имеет ни какой электрической связи с PEN проводником. Подключение заземления таким способом имеет несколько преимуществ по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

В случае отгорания PEN проводника со стороны источника питания, все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными последствиями. А так ваше заземление не будет иметь связи с PEN проводником, это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электроприборов.

Часто встречается и такое, когда на нулевом проводнике из за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей техники также может возникать небольшой потенциал.

Конечно, при возникновении такой ситуации должно сработать УЗО, но зачем надеяться на УЗО. Лучше и правильнее будет не испытывать судьбу и не доводить до такой ситуации.

Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома можно сделать вывод, что система ТТ в частном доме более безопасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения.

Также хотелось отметить, что необязательно делать контур в виде треугольника. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.


electricvdome.ru

Устройство контура заземления

Как работает заземлитель? Преимущественно элементы в заземляемом контуре используются в виде стальных стержней. Они монтируются в почву грунта и соединяются между собой стальной пластиной либо полосой. Полученное сооружение соединяется кабелем либо аналогичной стальной пластиной.

Глубина залегания металлических стержней напрямую зависит от глубины грунтовых вод. Чем ближе к поверхности будут располагаться грунтовые воды, тем менее глубоко нужно устанавливать стержни.

Основные конструктивные параметры заземленного контура:

  • Столбцы контура заземления, учитывая сопротивление, выполняются различными конфигурациями:
    • трубы;
    • арматуры, имеющую гладкую структуру;
    • двутавры.

Установка стержня в землю происходит, учитывая его форму и мягкости почвы, кроме того, рекомендуемая площадь сечения должна быть не менее 1,5 см2.

  • Стержни размещаются в земле в различных формах, таких как:
    • треугольная схема;
    • в виде прямоугольника;
    • квадратная.

Выбор формы монтажа определяет рабочую площадь заземлителя. Существует разновидность заземлительного контура установленному по периметру здания. Хотя самой распространенной является треугольная схема монтажа. Верхние точки электродов сварены с металлической пластиной.

Заземлители можно установить, используя дополнительные приспособления, но в случае заказа специализированного оборудования, можно получить готовый набор всех элементов конструкции. Зачастую такие наборы содержат, заземлительные электроды, выполненные из меди, имеющие длину 1 – 1,5 м. Профессиональные комплекты отличаются своей низкой финансовой затратностью, надежными инструментами и долговечным сроком службы.

Разновидности контуров заземления

Имеются несколько основных видов заземлительных систем:

Традиционные системы заземления

Такая система заземления состоит из одного электрода, расположенного горизонтально, а другие два – вертикально. Первый элемент изготавливается из металлической полосы, а другие – из арматурных фрагментов. Все эти элементы необходимо проверить и убедиться, что они выполнены согласно заданным стандартным размерам.
В том случае, когда заземление монтируется в жилом доме, необходимо произвести монтаж заземления в той части, где реже бывают жители дома. Это может быть северная часть здания, где чаще бывает тень, в земля остается более влажной.

К недостаткам такого варианта монтажа относятся:

  1. сложность и трудность постройки;
  2. большинство детали заземлительного контура изготавливаются из черного металла, который очень сильно подвержен воздействию коррозии;
  3. на находящееся в верхних слоях земли оборудование влияет перепады влажности, температуры.

Глубинные системы заземления

Данная система заземления предполагает отсутствие многих минусов предыдущего вида.
Изготавливается на производстве модульно-штыревым образом.

К его достоинствам можно отнести:

  1. более высокая точность изготовления всех деталей;
  2. длительный срок службы;
  3. любая погода не помеха, поскольку заземлительные электроды установлены на большую глубину;
  4. нет необходимости в постоянном техническом обслуживании;
  5. довольной простой расчет заземления;
  6. несложность монтажа.

После окончания монтажных работ, необходимо проверить работу всего оборудования. Следовать расчетам заземлителя, тем самым убедится в качестве всех соединений. Замер сопротивления заземления выполняют сотрудники специализированных и лицензированных лабораторий.

Наружные системы заземления

Эта система заземления имеет контур такой разновидности, которые применяется в трансформаторных подстанциях. В него входят:

  1. вертикальные электроды;
  2. горизонтальное устройство заземления.

Заземлитель изготавливается из 4-х полос по 40-50 мм каждая. Наружный контур заземления должен располагаться от стены на расстоянии более одного метра. Элемент конструкции, располагающийся горизонтально, укладывают в траншею на глубину 50-70 см от поверхности грунта.

Схемы подключения


Самыми популярными схемами подключения заземлителей являются:

Замкнутая, в форме треугольника (рис. 3). Главным достоинством можно назвать более стабильную и надежная работа. В случае повреждения перемычки между стержнями, контур все равно будет продолжать работать (но с другой стороны).

Линейная (рис. 4). Последовательное соединение в одну линию вкопанных металлических колышков. Недостатком такого контура можно назвать то, что при выходе из строя перемычки контур работать не будет.

Кроме вышеперечисленных разновидностей схем контуров можно еще использовать формы:

  1. прямоугольника;
  2. овала.

Необходимые инструменты и материалы:

  1. аппарат для сварки;
  2. режущий инструмент (болгарка);
  3. лопата;
  4. перфоратор;
  5. гаечные ключи;
  6. измеритель сопротивления;
  7. измеритель тока;
  8. измеритель напряжения.

Кроме вышеперечисленных приспособлений необходимо использовать:

  • Уголок из коррозионно-стойкой стали, его размеры могут быть 50х50, 60х60 мм. Длина – более 2 метров. Также возможно использование стальной трубы, диаметром не менее 32 мм с толщиной стенки более 3,5-4 мм.
  • Металлические полосы (3 штуки). Их параметры: длина – 120-130 см; ширина – 4-6 см; толщина стенки – 4-6 мм.
  • Полоса стальная из нержавеющего материала 40х4, 50х5 мм. Она соединяет контур заземления и крыльцо дома.
  • Болты М10, М8.
  • Токопроводник медный, диаметром не меньше 6-7 мм2.

Все вышеприведенные параметры, необходимо проверить, используя измеритель.

Работы по монтажу

Как проверить и зачем нужно выбирать наилучшее место? Данный пункт, является основополагающим, поскольку от выбора места зависит безопасность работы заземлительного контура. Обязательно условие, это монтаж электродов на том месте, где не будет никого.

Подготовка земли. На примере схемы треугольника (рис. 6).

Траншея выкапывается глубиной 50-80 см. Стороны треугольника длиной 1,0-1,5 м.

Монтирование сооружения:

Вбиваются металлические стержни. Чтобы они легче входили в грунт, их рекомендуется заточить (рис. 7);

затем к верхушкам стержней привариваются соединительные пластины (рис. 8),

присоединение проводника к пластине через болт (рис. 9), и в самом конце засыпаем заземлительную конструкцию землей.

В конце необходимо сделать измерение заземления и проверить сопротивления всей цепи.

amperof.ru

Что такое заземление?

Так называется специально выполненное соединение с землей элементов электрооборудования. Его основным предназначением является гарантированная защита от воздействия электрического тока при выходе из строя бытового прибора.

Комплект заземления

В продаже можно встретить специальные комплекты заземления, цена которых около 4 600 рублей. Также можно приобрести отдельные комплектующие для монтажа, стоят они недорого. К примеру, стальной стержень (электрод) длиной 1,5 м обойдется в 500 рублей, муфта – 200 рублей, соединительная шина – 850 рублей. Каждый комплект заземления имеет соответствующую инструкцию по монтажу, которая учитывает специфику всех изделий.

Однако большинство требуемых элементов можно изготовить самостоятельно. К тому же выбор материалов довольно широкий. Нужно лишь знать требования, которые к ним предъявляются.

Вертикальный заземлитель

  • Уголок 50х50х5 мм.
  • Трубопровод диаметром не менее 32 мм, при этом толщина стенки должна быть 3,5 мм и выше.

Данные электроды можно использовать при объемах потребления электроэнергии не более 15 кВт.устройство контура заземления

Горизонтальный заземлитель

  • Проволока из стали сечением не менее 10 мм2.
  • Полосовая сталь 40х4 мм.

Проводники

В качестве проводников можно использовать металлическую полосу, стальную проволоку или медный провод. К примеру, провод СИП с жилами соответствующего сечения и без изоляции. При укладке в траншее – не менее 25 мм2, при открытой прокладке – не менее 16 мм2.

Особенности схемы

  • Заглубление электрода – не менее 1,5 м.
  • Расстояние между отмосткой здания и заземляющим контуром – не менее 1 м.
  • Расстояние между вертикальными стержнями – не менее 1,5 м.контур заземления схема

Разметка и выбор места

Монтаж контура заземления должен выполняться ближе к дому, с учетом расстояний, указанных выше. Длина соединительной «линии» в таком случае будет минимальной, что позволит сократить расход материала. А главное, в дальнейшем он не будет препятствовать ведению хозяйственной деятельности – прокладке инженерных коммуникаций, разбивке клумб.комплект заземления

Расчет

Произвести точный расчет не под силу человеку, не обладающему глубокими познаниями. Так как для расчета используется сложная форма, в которой содержится множество коэффициентов, характеризующих свойства грунта, влажность почвы, а также климатические условия зоны. Эти коэффициенты можно получить только посредством сложных дополнительных анализов и расчетов, что требует определенной квалификации и, соответственно, будет недешево стоить.

По этой причине рассмотрим, как сделать контур заземления в частном доме своими руками более простым способом. С учетом того, что бытовое оборудование работает в определенном диапазоне сопротивления контура, в котором он будет нормально функционировать.

Монтаж

Контур заземления в частном доме своими руками сделать не так уж и просто. Этот процесс довольно трудоемкий и включает в себя следующие этапы:

  • Начинать работу следует с рытья траншеи. Необходимо отступить на 1 м от стены здания и приступить непосредственно к процессу. Глубина траншеи должна быть 0,5-0,75 м, иметь вид треугольника, большая сторона которого 2,5-3 м.
  • При покупке уголка не стоит экономить, как уже говорилось ранее, следует выбирать уголок 50х50х5 мм. Так как конструкции меньшего размера прослужат недолго. В общей сложности потребуется 3 метра уголка. Чтобы он легче входил в землю, необходимо болгаркой срезать один из его концов. Затем уголки посредством кувалды забиваются практически на всю длину по вершинам треугольника, они должны выступать над поверхностью земли примерно на 10 см.
  • Выполняя контур заземления в частном доме своими руками, на следующем этапе нужно объединить в единую цепь три электрода. Для этого потребуется металлическая полоса шириной 50 мм и толщиной 5 мм, а также электросварка. Эта полоса соединит уголки, которые стоят по вершинам треугольника. Ее необходимо приварить к ним в доступных местах. Швы следует проваривать по всей длине. Очень важно покрыть эти места краской, чтобы в результате воздействия блуждающих токов и ржавчины сварной шов не разрушился.
  • Устройство контура заземления на данном этапе завершается, остается лишь завести его внутрь помещения и проверить.монтаж контура заземления

Как завести в дом?

Контур заземления соединяется с электрическим щитом посредством металлической полосы, которая использовалась для соединения электродов, следующим образом:

  • Потребуется выкопать траншею.
  • Контур заземления (схема ниже) и полоса привариваются друг к другу.
  • После этого полосу необходимо дотянуть до электрического щита.
  • Для дальнейшего подключения шины заземления к электрическому щитку допускается использовать медную жилу.
  • Затем к заземляющей шине приваривается винт и соединяется с медной жилой. К винту посредством двух шайб и гаек подключается медный кабель, который собирает все заземляющие провода дома.проверка контура заземления

Проверка контура заземления

Для точного измерения сопротивления контура потребуется специальное оборудование. При его отсутствии можно воспользоваться народным способом, который позволит определить работоспособность получившегося контура.

Необходимо взять мощный потребитель (от 2 кВт) и присоединить его таким образом: к фазе в квартире — один конец питающего провода, к заземлению — другой, и прибор должен заработать. После чего следует в этой сети измерить напряжение при выключенном и включенном оборудовании. Незначительная разница напряжения (5-10V) свидетельствует о том, что вы сделали правильный контур заземления, который полностью готов к эксплуатации.правильный контур заземления

Если же тест показал существенную разницу напряжения, то потребуется добавить еще электродов. От вершины треугольника в любую сторону прокапывается еще одна траншея длиной 2,5 м и на ее конце в грунт забивается дополнительный уголок, который связывается с полосой, и заново осуществляется проверка. Если все нормально, то контур заземления (схема выше) можно считать готовым.

Запрещается

  • Подключать проводники к металлическим трубопроводам любых инженерных коммуникаций.
  • Покрывать лакокрасочными составами элементы схемы.
  • Использовать для подключения заземления «нулевой» провод.
  • Располагать горизонтальные заземлители и соединители наверху (наземная прокладка используется в редких случаях).

Полезные советы

1. Прежде чем приступить к работе, рекомендуется составить временную схему контура, которую желательно сохранить. Ведь со временем многое забывается, и чтобы впоследствии не гадать, где проходит соединитель и в каком месте заложены электроды, под рукой всегда будет схема контура.

2. Электроды допускается размещать не только по вершинам треугольника. Их можно расположить по дуге, на линии. Важно, чтобы общее сопротивление системы заземления не превышало 3 Ом (цепь напряжения до 500 В) и 4 Ом (до 1 кВт). При необходимости данный показатель уменьшается посредством установки еще 1-2 стержней.

3. Если сделать замер самостоятельно не представляется возможным, то для абсолютной уверенности в качестве монтажа схемы, желательно пригласить специалиста. Данная услуга в среднем обойдется в 400-500 рублей.

Очень часто эту услугу энергетики буквально навязывают, убеждая, что данный вид работ имеют право осуществлять только лицензированные организации. Однако ни в одной нормативной документации нет указаний о запрете на самостоятельную установку контура.

Естественно, что монтаж можно заказать у энергетиков, принять готовую работу и заплатить за нее. Но если вы уверены в собственных силах, почему бы не смонтировать контур заземления самостоятельно.

fb.ru

Подключение потребителей – изменения в схеме проводки

Одним монтажом внешнего заземляющего устройства дело не ограничивается. Если в доме имеются три провода, то проблем никаких не возникает. Но со старой двухпроводной схемой придется повозиться. Ведь она не предусмотрена для подключения заземления.

Существует несколько вариантов, из которых можно выбрать наиболее подходящий:

  1. 1. Устанавливаем новые евророзетки, проводим от них к щитку отдельные заземляющие провода. Через электрощит подключаем их на шину заземления.
  2. 2. Полностью отключаем старую проводку. Отсоединяем ее от электрощита и оставляем в стене, а новую прокладываем поверх нее в пластиковых кожухах. Для розеток и выключателей используем старые гнезда.
  3. 3. Меняем двухпроводную схему на трехпроводную. Старую можно не удалять, а оставить для освещения и подключения маломощных приборов. Трехпроводную монтируем отдельно после установки нового щита.

Но на вводе у нас осталось два провода, с подключением по системе TN-C. На трансформаторной подстанции нейтраль заземлена, по воздуху подходит фаза L и другая жила, которая совмещает в себе нулевую защиту с рабочим проводом, помечается на схемах PEN. Собственный контур заземления теперь следует подключить к домашней сети. Для этого существует два способа:

  • переделать систему с TN-C на TN-C-S;
  • подключить по системе ТТ.

В двухпроводной системе TN-C нет отдельного защитного проводника. Чтобы переделать ее на TN-C-S, применяем разделение совмещенного PEN провода на два отдельных: защитный РЕ и рабочий N. Для его определения воспользуемся индикатором: на фазном он будет светиться, а на нужном нам PEN свечение отсутствует.

Контур заземления в частном доме – как сделать своими руками по всем правилам?

В электрическом вводном щите устанавливаем шину, металлически связанную с его корпусом. Она будет служить шиной заземления РЕ, подключаем к ней провод PEN, который идет с улицы. Устанавливаем в щите еще две шины, изолированные от корпуса. К одной из них делаем перемычку, это будет шина нулевого рабочего провода N. На вторую изолированную шину подключаем фазу  L.

Применение системы ТТ не требует разделения PEN провода. При такой схеме между контуром заземления и PEN проводником отсутствует электрическая связь. Два провода входят в дом через шины, изолированные от корпуса ВЩ. Заземляется сам электрощит.

Контур заземления в частном доме – как сделать своими руками по всем правилам?

ТТ имеет преимущества перед TN-C-S системой, которая требует разделения PEN провода. Если отгорит ноль со стороны входа в системе TN-C-S, все приборы окажутся заземленными на контур, что при некоторых обстоятельствах может вызвать негативные последствия. При системе ТТ у провода PEN отсутствует всякая связь с домашним заземлением, на корпусах приборов гарантированно не будет напряжения.

Применение схемы ТТ требует обязательного наличия УЗО – устройств защитного отключения. Нелишними они будут и в системе  TN-C-S. Особенно полезными окажутся в ситуации, когда наблюдается неравномерная нагрузка фаз, и на нулевом проводнике появляется небольшое напряжение. Когда сеть электрически связана с защитным проводником, оно может появиться и на корпусе прибора. Именно тогда должна сработать защита.

Из рассмотренного выше делаем вывод, что для дома со старой проводкой лучшим вариантом является применение схемы ТТ, а внутри лучше смонтировать отдельные подводы для заземления мощных приборов.

obustroen.ru

Принцип действия защиты

Человечество использует электроэнергию для решения самых разных задач, применяет технику с большой потребляемой мощностью в быту. Поэтому отмеченная выше ситуация является типичной. Монтаж контура заземления обеспечивает безопасность обслуживания подстанции. Он является важным компонентом при возведении коттеджа.

Житель городской квартиры не задумывается о выполнении действующих правил, так как соответствующая инженерная система была создана при строительстве здания. Однако при официальном согласовании электроснабжения дачного участка понадобятся соответствующие знания для реализации проекта собственными силами, а также контроля действий исполнителей.

При разработке этой защитной системы учитывалось свойство тока протекать по пути наименьшего электрического сопротивления. Для лучшего понимания ее функционирования можно рассмотреть простейший пример. Стиральная машина при вращении барабана вибрирует, поэтому не исключено отсоединение провода и касание оголенным концом металлической части конструкции. Напряжение 220 V будет подано на корпус.

При смачивании, нарушении слоя изоляции возникнет риск поражения электрическим током. Но сопротивление пути через тело человека будет выше, чем по системе заземления. Эта защитная мера сработает, угроза здоровью человека не возникнет. При наличии в цепи автомата, напряжение отключится, что предотвратит повреждение техники.

Что такое контур заземления

В дальнейшем будет много ссылок на «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Этот документ включает в себя действующие нормативы. Они используются и для того, чтобы монтаж заземления выполнялся без ошибок. Их применяют уполномоченные государственные организации для проверок, при утверждении и согласовании проектной документации.  В настоящее время действует седьмая версия издания Правил, которая утверждена Министерством энергетики России приказом от 08 июля 2002 г.

Основные положения по теме изложены в главе 1.7 ПУЭ. Любую защитную систему этого вида создают с учетом типа нейтрали (глухо, эффективно заземленной, рабочей, изолированной). Принимают во внимание напряжение в сети, как выполнено присоединение к нейтрали защитных проводников. Все элементы составляют единый контур заземления.

При проектировании конкретной системы обеспечивают надежность контактов всех электрических соединений. Для удобного и надежного подключения потребителей создают внутренний контур заземления.

Заземление трансформаторной подстанции

Стоит подробнее рассмотреть стандартный алгоритм действий при оснащении защитной системой  подстанции. Проектной документацией предусмотрены два контура системы заземления (внутренний и внешний). Там есть не только технические параметры конструкции, но и места привязки к территории, иные важные данные. Необходимо обозначить некоторые особенности отдельных рабочих операций.

Чтобы упростить монтаж и обеспечить высокую точность, выполняют разметку на основе чертежей проекта. На элементы конструкции здания подстанции наносят знаки, обозначающие проходы шин. Просверливают необходимые отверстия с применением перфораторов. Их стенки укрепляют металлическими гильзами.

Полосы шины крепят к частям здания подстанции дюбелями, или специальными фиксаторами, если такое решение определено проектом.

В противном случае (ограничение по ПУЭ) расстояние до стен подстанции на всем протяжении пути устанавливается с применением изолирующих прокладок от 10 мм и более.

С применением разных технологий создают присоединение проводников к заземлителю подстанции. Сварку используют для крупных неподвижных частей. Движущиеся элементы въездных групп соединяют с защитным контуром гибкими перемычками. Для этого пригодны только провода без изоляции, чтобы не был затруднен оперативный контроль их целостности сотрудникам, проверяющим техническое состояние подстанции.

Сварные швы обеспечивают надежное механическое и электрическое присоединение. Но эти места подвержены воздействию окислительных процессов, их тщательно очищают, создают качественный лакокрасочный слой с предварительной грунтовкой поверхности.

Наружная часть системы заземления создается с использованием горизонтальных и вертикальных элементов. Непосредственно в процессе монтажа выполняется сверка рабочей документации с реальной ситуацией на объекте (отсутствие помех имеющимися системами газоснабжения, другими инженерными сетями).

Внешний контур заземления коттеджа

Сопротивление, определяющее эффективность защитной системы, зависит не только от электрических параметров проводников, их количества, качества соединений в цепи прохождения тока. Существенное значение имеют характеристики среды, в которую будет погружен заземлитель в процессе эксплуатации.

Именно поэтому перед выполнением работ на участке и даже до создания проекта, пригодится геологическое исследование. Оно позволит выяснить тип, состояние и структуру грунта.

Для точного расчета специалисты используют сложные формулы, которые содержат множитель – удельное сопротивление разных грунтов. Чтобы понять лучше возможную разницу, можно посмотреть на данные, занесенные в таблицу.

  Виды грунта, особенности и удельное сопротивление

Виды грунта Особенности Удельное сопротивление
Глина пластинчатого типа 20
Суглинок пластинчатого типа 30
Сланец глинистый 55
Глина полутвердая 60
Суглинок полутвердый 100
Песок смесь с глиной 150
Глина в смеси с гравием 300
Песок влажный 500

На результат вычислений оказывают влияние сезонные факторы, влажность и температура. Структура почвы бывает неоднородной, поэтому добавляют удельные сопротивления верхних и нижних слоев, применяют дополнительные поправочные коэффициенты.

Даже без примеров самих формул ясно, что получить точные результаты сложно, поэтому часто применяют более практичные методики. Систему создают с применением нормативов ПУЭ, используя указанные там расстояния до строений, размеры деталей, материалы и другие параметры. Металлические конструкции хорошо защищают от случайных повреждений, коррозии. Далее делают замеры. Если сопротивление велико, изменяют параметры заземления нужным образом.

Для того чтобы монтаж контура заземления коттеджа был выполнен правильно, обращаются к соответствующему разделу ПУЭ. В нем описаны особенности систем, которые пригодны для защиты электрических установок в сетях с напряжением до 1 000 V, с нейтралью глухозаземленного типа (п.п. 1.7.100 – 1.7.103).

Правильно выбрать комплектующие части системы помогут правила ПУЭ. Присоединение к наружному заземлителю основной шины, установленной в здании, можно сделать с помощью стальных, алюминиевых или медных проводников (площадь сечения 75, 16 и 10 мм2 соответственно).

Для точного определения используют практические соображения. Изделия из меди дороже, но их размеры меньше. Они лучше противостоят коррозии по сравнению со стальными аналогами и сохранят целостность в течение длительного срока службы.

Минимальные размеры проводников системы (в мм), которые прокладывают в грунте с учетом материалов и особенностей конструкции изделий (нормы ПУЭ)

Профиль изделия в сечении Круглый (для вертикальных элементов системы заземления) Круглый (для горизонтальных элементов системы заземления) Прямоу-
гольный
Угловой Кольцевой (трубный)
Сталь черная
Диаметр 16 10 32
Площадь сечения в поперечнике 100 100
Толщина стенки 4 4 3.5
Сталь оцинкованная
Диаметр 12 10 25
Площадь сечения в поперечнике 75
Толщина стенки 3 2
Медь
Диаметр 12 20
Площадь сечения в поперечнике 50
Толщина стенки 2 2

Если выбирается медный канат для создания проводника сложной формы, или решения иных задач, то допустимо использование изделия площадью сечения в поперечнике не менее 35 мм. Диаметр каждой отдельной проволоки в нем должен составлять 1,8 мм или более.

Стандартный алгоритм действий, который поможет установить заземляющий контур возле дома:

  • К примеру, имеется полоса из стали с размерами 40 х 5 мм. Ее толщина (5 мм) и площадь поперечного сечения (200 мм2) больше нормы (4 мм и 100 мм2 соответственно), поэтому изделие подойдет. Аналогичным образом подбирают остальные заготовки для реализации проекта.
  • От стены здания штыковой лопатой копают прямую траншею с ровным дном глубиной от 50 до 80 см к заземлителю (будущему месту его установки). Ее ширину не следует делать менее 40 см, чтобы не создавать лишних препятствий при монтаже.
  • В верхней точке копают траншею в форме равностороннего (по 300 см) треугольника с теми же, что и в предыдущем пункте, параметрами ширины и глубины.
  • В каждую вершину треугольника на дне траншеи забивают заземлители (от 250 до 300 см длиной). Эти элементы можно сделать из стальных уголков, используя для выбора минимально разрешенные параметры толщины стенок и площади сечения. Для упрощения действий концы их делают острыми.
  • В «сложном» грунте придется высверлить отверстие, применив специальный бур для размещения изделия на нужной глубине. Оставляют свободными над поверхностью от 15 до 25 см уголков. Чтобы улучшить электрический контакт, установленные в отверстия электроды засыпают землей, перемешанной с солью.
  • К этим заземлителям сваркой присоединяют полосы. Из них же формируют линию в силовой распределительный щит.
  • Места сварных соединений защищают битумной смесью, или иным специальным средством от коррозии. Траншеи засыпают.

Чтобы упростить прохождение через капитальную стену, можно только сделать вывод полосы на 30-40 см от поверхности земли. Далее создают присоединение проводников, параметры которых соответствуют нормам ПУЭ, приведенным выше. Если использовать медь, например, то достаточно будет изделия с площадью сечения 10 мм2. Его легче, чем стальные полосы изгибать. Подойдет отверстие меньшего диаметра. Соединение этих двух частей можно сделать болтовое. Его приваривают, чтобы исключить случайное нарушение электрического контакта.

Долговечность системы можно увеличить, если применить дополнительные средства:

  • вывод полосы и другие видимые части защищают коробом от погодных и механических внешних воздействий;
  • отверстие в капитальной стене укрепляют подходящим отрезком металлической трубы;
  • для изготовления элементов, которые устанавливаются в земле, используют оцинкованную сталь. Также применяют полное покрытие деталей антикоррозийными составами.

Проверка

Уточнить значение норматива можно в разделе 1.7 ПУЭ. Так, если используется однофазный источник переменного тока 220 V, то сопротивление не должно превышать 4 Ом. Замер устройства заземления осуществляется с подсоединенной нейтралью генератора, или другого источника. Этот параметр должен быть создан естественными и повторными заземлителями. Разрешено его увеличение при удельном сопротивлении грунта более 100 Ом на 1 м. Если подобное измерение выполняется в трансформаторной подстанции, нейтраль глухо заземлена, то допустимое сопротивление не должно превышать 0,5 Ом.

Как правило, вызывают специалистов профильной лаборатории, имеющей соответствующую аттестацию и необходимое оборудование. Для измерения выполняется присоединение к двум электродам, контуру заземления и вспомогательному элементу. С применением специального зонда делают замеры падения напряжения на разных участках искусственно созданной цепи, после чего вычисляют сопротивление.

Приведенные выше процедуры выполняются опытными специалистами с применением особых методик. Профессиональная измерительная аппаратура стоит дорого, поэтому для редкого личного использования такое приобретение не имеет смысла.

Формулы для точного расчета

Если по каким-то причинам предложенные виды методик не подходят, выполняется точный расчет. В качестве начальных обязательных условий в этом случае также используются ограничения из ПУЭ (материал проводников, их размеры, форма и другие нормативные данные). Далее применяют следующие формулы и справочные данные.

Сопротивление для растекания тока рассчитывают для одного стержня, установленного вертикально в земле по формуле:

, где:

  • R0 – сопротивление;
  • Ρ экв – удельное сопротивление грунта (эквивалентное);
  • L – длина стержня (этот и три последующих параметра приведены для заземлителя вертикального типа);
  • d – диаметр стержня;
  • T – расстояние от поверхности земли до верхней точки изделия.

Если грунт неоднородный, имеется несколько слоев, то используют их удельные сопротивления в следующей формуле:

, где

  • Ψ – сезонный климатический коэффициент;
  • P1 – удельное сопротивление грунта (верхний слой);
  • P2 – удельное сопротивление грунта (нижний слой);
  • H – толщина верхнего слоя;
  • t – заглубление в грунт заземлителя (вертикальный тип).

В расчетах используют значения рассмотренных выше удельных сопротивлений для разных видов грунтов. Для определения глубины установки горизонтальной полосы устройства заземления применяют формулу:

T=(L/2)+t.

Если подразумевается наличие двух слоев, то длина стержня должна быть достаточной.

С помощью следующих формул вычисляют другие важные характеристики. Все они понадобятся для того, чтобы устройство контура заземления полноценно выполняло свои функции.

Количество стержней (n0) вычисляют по следующей формуле:

n0=(R0*Ψ)/Rn.

Здесь не учитываются сопротивления, которое обеспечивает присоединение  горизонтальных проводников  контура заземления.

Если элементы устанавливаются в один ряд, то длину заземлителя горизонтального типа (Lr) можно вычислить следующим образом:

 Lr=a*(n0-1).

Когда элементы монтируют по контуру, длину заземлителя горизонтального типа определяют так:

Lr=a.

Для расчета величины сопротивления заземлителя вертикального элемента (Rв) используют формулу:

Rв=(Rг*Rн)/(Rг –Rн).

Количество вертикальных заземлителей в системе определяют следующим образом:

n=R0/(Rвв).

В следующем списке приведены обозначения, которые не были разъяснены ранее:

  • Rn – сопротивление растеканию тока заземляющего устройства. Нормируемая величина устанавливается правилами ПТЭЭП.
  • L, B и Ψ – длина, ширина и коэффициент сезонности при использовании заземлителя горизонтального типа.
  • ƞв и ƞг – коэффициенты спроса для вертикального и горизонтального заземлителей соответственно.
  • a – расстояние между стержнями (горизонтальный заземлитель).

, где

  • R0 – сопротивление одного электрода, Ом;
  • Ρ экв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом * м;
  • L – длина электрода, м;
  • d – диаметр электрода, мм;
  • Т – расстояние от середины электрода до поверхности земли, м.

Для упрощения расчетов можно использовать не такие формулы, а специализированное ПО.

В этой таблице были упомянуты ПТЭЭП – «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей». На территории РФ они действуют с 1.07.2003 г. на основании решения Министерства энергетики, утвержденного приказом от 13. 01.2003 г. В этом документе можно найти нормируемые величины  и коэффициенты для расчета. Так, например, если удельное сопротивление грунта сравнительно невелико, не превышает 100 Ом на 1 м, то разрешено использование сопротивления 30 Ом устройства заземления. Подразумевается применение 220 V переменного тока в сети с заземленной нейтралью.

elquanta.ru


Categories: Заземление

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector