Для чего нужно заземление?

Для чего нужно заземление?

Содержание

Как сделать заземление частного дома и зачем

Современная электрическая система квартир и домов отличается оттого что было раньше. Если в советское время, кроме телевизора, утюга и, естественно, освещения больше, и не было электроприборов, то современное жилище насыщено различными по мощности и по назначению приборами, которые небезопасны. Безопасность жильцов или потребителей электроэнергии выходит теперь на первый план. В настоящее время очень часто можно увидеть на всех приборах кроме обычного фазного и нулевого вывода также заземляющий провод или же болтик, к которому необходимо подключить контур заземления. Даже розетки имеют заземляющий вывод, который как по правилам тоже должен быть задействован. Для чего нужен этот элемент и как организовать в частном доме этот вид защиты разберемся поподробнее.

Зачем нужно заземление в частном доме

Начнём с того что согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) корпуса электрооборудования, которые выполнены из токопроводящего материала и вследствие пробоя изоляции могут оказаться под напряжением должны быть заземлены, а частный дом — это рассадник электроустановок. Электрический ток является очень опасным видом энергии, который невозможно услышать или увидеть, а также понюхать. Его только можно измерять с помощью специальных приборов прошедших поверку и рассчитанных на определенную величину напряжения. Во время аварийной ситуации, а именно пробоя изоляции электрического устройства, например, бойлера (водонагревателя), опасное напряжение окажется и на корпусе, и в воде, что может не только навредить здоровью человека, но и лишить его жизни. Вообще, заземление бойлера очень актуально, так как в нём соединены все особо опасные факторы электрической опасности.

Ток, как и вода, всегда будет течь по меньшему сопротивлению, поэтому если сопротивление человека колеблется от 2000 до 5000 Ом, то заземляющий провод и сама система заземления в частном доме должна быть не выше 4 Ом. Сила тока на участке человеческого прикосновения значительно ниже чем между точкой пробоя изоляции и заземлением. При переменном напряжении с частотой 50 Гц смертельная величина тока для человеческого организма составляет всего 0,1 А, потеря сосания или обморок может случиться уже при 0, 03 А.

Для того чтобы человек почувствовал ток он должен пройти по нему, а так как пол в многоэтажном или же частном доме, чаще всего, сделан из токопроводящего материала, то для этого необязательно даже прикасаться к какому-то металлическому предмету, который станет замыкающим элементом цепи. Напряжение обязательно поразит человека, а так как его величина 220 или же 380 Вольт (в зависимости от электроснабжения) то легко можно посчитать ток, который пройдёт через тело человека. Для этого нужно величину напряжения разделить на сопротивление тела. Во влажных помещениях, например, в подвальном помещении, а также в ванных, душевых комнатах оно будет ниже.

Как правильно сделать заземление

Для того чтобы выполнить правильное заземление загородного дома, недостаточно присоединить провод к трубам отопления или водоснабжения которые, как казалось бы тоже соединены надёжно с землёй. При неожиданном пробое в таком случае может пострадать уже не один человек, а несколько, то есть все те, кто во время появления напряжения на корпусе, а значит и на водопроводных трубах, прикоснуться к ним. Также это приводит к разрушению и самих металлических изделий. Главная задача заземления это обеспечение безопасности.

В электроснабжении различают два вида заземления:

  1. Рабочее. Это когда проводник используется как нулевой провод и необходим для создания нужного напряжения, такого как стандартные 220 В, на которые и рассчитана основная масса электроприборов. При системе трёхфазного напряжения величина между одной фазой и землёй как раз и будет 220 Вольт. Сечение фазного и нулевого проводника стоит выбирать по мощности нагрузки которая будет подключена к сети. Розетки при таком электроснабжении могут не иметь дополнительного вывода;
  2. Защитное. Это совершенно другой вид заземляющего устройства, который подключается только с целью защитить человека в случае пробоя изоляции.

Организовать защитное заземление в частном доме, на даче или в коттедже намного проще, чем в многоквартирном доме, тем более, когда вы живёте не на первом этаже.

Наиболее эффективной является так называемая система заземления тт, в которой защитный провод РЕ ни в коем случае не соединяется с нулевым рабочим проводником N. Это отчётливо видно из рисунка, приведённого ниже.

Итак, из чего же состоит контур заземление в частном доме?

Заземлитель

Это зарытые в землю штыри, которые должны находиться не меньше чем на глубине 0.5 метра, однако, как показывает практика при холодных зимах и низких температурах лучшее, а значит минимальное, сопротивление заземления получается если забить штыри заземляющего контура на глубину 2-3 м. Нужно отметить что здесь разделяет два типы контура:

  • Замкнутый. Вбитые металлические штыри или колья на расстоянии друг от друга 1-2 м формируют треугольник. После чего они свариваются между собой полосой из металла. Такой вид контура является хорошим функциональным элементом, и даже если в течение эксплуатации под воздействием влаги и ржавчины произойдёт обрыв сторон треугольника то защитное заземление немного ухудшится, но не пропадёт, и будет всё так же защищать в неблагоприятных ситуациях.

  • Линейный. В таком случае штыри забиваются или вкапываются в одну линию и соединяются между собой последовательным способом, размеры указаны ниже. Отрицательная сторона этого подключения составляет в том, что если произойдёт обрыв перемычки в начале первого штыря, то во всём частном доме заземление ухудшится, а значит станет больше чем 4 Ома. И не обеспечит надёжной защиты. Однако, иногда и такой способ применяется.

Вот ещё несколько способов установки штырей заземлителя, но подробно о них рассказывать нет смысла, так как они применяются крайне редко.

Соединительный заземляющий проводник

Металлическая конструкция, соединяющий верхний конец заземляющего контура и ввод шины, выполняется из полоски металла или же кругляка. Если необходимо изменить угол или же направление этой конструкции, то обязательно должно производится сваривание элементов, болтовое соединение здесь не допускается.

Внутренняя основная шина заземления

Выполняется из медной шины с набранными на ней болтовыми соединениями, к которым непосредственно и подключается заземляющий провод от какого-либо электрооборудования.

Если эта сеть рассчитана на напряжение до 1000 Вольт, что чаще всего встречается в бытовых условиях, то это должен быть медный многожильный провод сечением не меньше чем 10 мм2. Однако, если сэкономить и проложить алюминиевый, то сечение его уже должно быть больше 16 мм2, для металла эта величина составляет 75 мм2. Таких шин в доме может быть несколько и сечение у них одинаковое. Например, в каждой комнате, на каждом этаже, или же в подвале.

На рисунке приведён пример заземлителя, выполненного не по правилам ПУЭ, тут неправильно всё, и не только сечение провода.

В старых домах жилого назначения розетки и кабеля навряд ли имеют защитный ввод и жилу, поэтому нужно задуматься стоит ли переделать всю систему, или же просто установить УЗО. Такое устройство устанавливается на ввод, который может находиться даже в подвале.

Монтаж контура заземления

Для того чтобы сделать заземление в частном доме первоначально нужно определиться с местом где будет выполнен заземляющий контур. Это должно быть безлюдное место, так как в теории в случае пробоя или ухудшения изоляции электроприборов на данном участке появится опасный потенциал. Запрещается делать это в подвале. В реальности это может быть опасно только в случае неисправности этого защитного устройства. Чаще всего это место берётся любое, отступив около 1–1,5 метра от фундамента дачного дома. Если учесть теоретическую опасность, то можно это место оградить небольшим заборчиком или же бордюром.

Затем необходимо прокопать треугольник и ров для соединительного проводника. Каждая сторона треугольника должна быть около 1–2 м, а глубина от 0,5 до 0,7 м.

После чего вбиваются электроды или же штыри в грунт на глубину 1,5–2 м, таким образом, чтобы остались места для сварки их в треугольник. Ни в коем случаи не надо их бетонировать, это ухудшит в несколько раз контакт с землёй. Чтобы штыри легче входили в землю один их край стоит сделать острым. Если на участке много песочной почвы, то токопроводимость можно увеличить соляным раствором (только не из поваренной соли) в тех местах где вбиваются электроды. Сваренный треугольник соединяется с общей заземляющей шиной в районе распределительного щитка, даже если он находится в подвале. Штыри можно вбить в грунт, использовав отбойный молоток как показано на рисунке ниже.

Защита крыши и дома от попадания молнии

Если хозяин решил также произвести установку громоотвода, то для этого желательно выполнить ещё один контур заземления, расположенный на расстоянии от крыши. Для того чтобы во время попадания молнии на крыше не произошёл всплеск энергии и там не появился опасный потенциал. Контура заземления в частном доме лучше разъединить по назначению. Устанавливать на крыши дома штыри, в которые будет попадать молния, конечно же, можно, но лучше отдельной конструкцией выполнить громоотвод и установить его рядом со строением, тем более, если это выполняется в деревянном доме. Температура при ударе молнии огромна, это может привести к пожару. То есть лучше разделить защитное заземление дома (куда подключены розетки) и систему для улавливания молний. Это очень важно если кровля выполнена из металла и имеет острые окончания. Естественно, что можно установить и несколько громоотводов вокруг дома это уменьшит шансы попадания молнии в крыши домов, однако, это уже не совсем оправданное мероприятие, которые делается только на взрывоопасных предприятиях и АЭС. Лучше приобрести и установить дополнительную электронную аппаратуру, спасающую электроприборы от резких всплесков напряжения, во время грозы, тем более, если дом построен из дерева.

Комплект для заземления частного дома

Монтаж и установка заземления в загородном доме весьма трудоемкий процесс, однако, на что не пойдёшь ради безопасности. В настоящее время есть возможность упростить себе этот процесс путём покупки уже готового комплекта. Здесь уже, конечно, чем выше качество, тем выше и стоимость комплекта. Если решили провести заземление дома, то это нужно сделать правильно и качественно.

Зато не нужно будет искать материал и выдумывать, что-то из подручных средств. Цена на такой комплект заземления для дома вирирует в очень широких пределах от 6000 до 42000 рублей. Набор и упаковка такого заземления для частного дома должна быть не порвана, и иметь инструкцию.

Как проверить величину сопротивления заземляющего устройства

Последним этапом реализации защитного или же рабочего заземления, а также ввод в работу, будет его проверка. Некоторые специалисты предлагают проверить его подключением к лампочке или же мегомметром. Проверка лампочкой сопротивления заземляющего контура покажет только наличие соединения с землёй (то есть нулевым потенциалом), величину самого сопротивления так не проверишь.

Проверка мегомметром это, вообще, неправильный подход, так как этот прибор рассчитан на замеры сопротивления изоляции которая составляет несколько десятков или сотен тысяч Ом, а тут нужно точно измерить всего лишь несколько таких единиц.

Для таких целей применяется профессиональный прибор М416.

Именно он предназначен для измерения удельного и активного сопротивления заземления. Принцип его работы основан на компенсационном методе измерения при помощи вспомогательного заземлителя и специального потенциального электрода (зонда).

Другие более современные устройства измерения пока крайне редко встречаются даже на производстве. На предприятии существует график проверки такого сопротивления, ну а в домашних условиях достаточно проверки один раз перед введением в эксплуатацию, и потом через 5–8 лет. Если такая работа делается в своем домике самостоятельно, то ввод в работу и эксплуатация ляжет на плечи хозяина. Если она сделана специализирующимися на этом фирмами (желательно имеющими лицензию на данную услугу) или же самим поставщиком электроэнергии, то и проверку они обязаны сделать самостоятельно, с предоставлением соответствующих документов. Таким образом, сделать заземление в частном доме мало, нужно его проверить и, возможно, даже узаконить.

Видео «Заземление загородного дома своими руками за 1000 рублей»

Для чего нужно заземление в частном доме?

Надежное заземление дома, основополагающий фактор безопасной эксплуатации электрооборудования. Правильно устроенный заземляющий контур, убережет от поражений электрическим током, поможет в предотвращении пожаров, обеспечит безопасность при неисправностях бытовых электроприборов. Контур заземления является также важной частью системы молниезащиты и участвует в работе устройства по защите здания от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Чтобы понять, зачем нужно заземление, необходимо изучить нормативные документы, непосредственно связанные с этим. К ним относятся:

  • правила техники безопасности эксплуатации электроустановок;
  • правила технической эксплуатации электроустановок;
  • правила устройства электроустановок.

Устройство заземляющего контура, кроме функций безопасности, необходимо для разделения проводника PEN на защитный и рабочий проводники в системах энергоснабжения TN.

Контур заземления в частном доме: требования

Правильно выполненное заземление должно соответствовать следующим нормам:

  • для частных домов, необходимо иметь местное заземление с сопротивлением менее 30 Ом;
  • при подключении газопровода, вследствие использования опасного оборудования необходимо выполнять заземление с сопротивлением менее 10 Ом;
  • при использовании заземления для подключения молниеприемников, сопротивление заземления менее 10 Ом.

Практическое устройство заземляющего контура

Технически, контур являет собой вертикальные заземлители, вбитые в землю на глубину 1,5 м или более, соединенные между собой при помощи сварки, и проводника выходящего в распределительный щит.

Для установки вертикальных заземлителей используется стальной уголок 50×50 мм, для соединения применяется полоса, сечением не менее 4×40 мм, а в качестве проводника используется стальной прут или обвязочная проволока с сечением 8-10 мм2.

Заглубление вертикальных заземлителей, должно обеспечивать надлежащее сопротивление контура не только летом, но и зимой при промерзании грунта.

Разделение рабочего и защитного проводников

Разделение выполняется в распределительном щите, при повторном заземлении нулевого проводника. После разделения, не допускается повторное соединение РЕ и N проводников на любом участке проводки. Полученная таким способом система TN-C-S, предполагает использование трехпроводной проводки в помещении, с отдельным защитным проводником, который подключается к заземляющему контакту розеток.

Контроль состояния заземляющего контура

Для самостоятельной проверки состояния заземления, стоит придерживаться методических указаний изложенных в ПТЭЭП. Визуальный осмотр, на предмет ржавчины, механических повреждений, нарушения целостности контура, рекомендуется проводить не реже чем два раза в год. Производить частичное вскрытие контура, для его проверки, предписывается один раз в 12 лет. Если проводники корродировали, и их сечение составляет меньше половины заложенного первоначально, контур надо заменить. Замеры сопротивления следует проводить в периоды наименьшей влажности грунта, то есть либо летом в сухую и жаркую погоду, либо зимой в сильные морозы.

Надлежаще выполненное заземление, обеспечит защиту от поражения электрическим током, правильную работу противопожарных УЗО, соответствующее функционирование дополнительных систем уравнивания потенциалов, работу устройств защиты от импульсных перенапряжений и молниезащиты.

Заземление в своем доме своими руками: важные моменты

В каждом доме имеются сети, проводящие электрический ток, и электроприборы, постоянное использование которых вызывает изнашивание проводок, розеток, что приводит к короткому замыканию. Это может повлечь за собой не только поломку дорогостоящей аппаратуры, но и угрозу жизни. Чтобы избежать таких последствий, в жилых помещениях и других сооружениях предусматривают отвод разрядов тока в грунт. При этом нужно учесть, что в многоэтажных зданиях эти работы должны проводиться во время строительства специалистами, так как здесь необходимо произвести точные расчеты. А в одноэтажных постройках можно сделать заземление в своем доме своими руками, имея начальные знания в электротехнике.

Что представляет собой заземление

Заземление представляет собой соединение не проводящих электроток частей приборов, как правило, корпуса с землей. Это выполняют с целью обезопасить людей от пробоя тока и от скопления статического электричества. Обычная установка заземления включает контурный элемент, состоящий из электродов, соединенных с землей, и специального провода, идущего от сети в доме. Отвод тока в грунт основан на принципе физики, согласно которому поток заряженных частиц идет по пути наименьшего сопротивления. При этом можно выполнить заземление в своем доме своими руками и не бояться удара тока и короткого замыкания при включении приборов.

Полезные советы

Для того чтобы выполнить заземление в частном доме своими руками, возможно, будет полезно знать следующую информацию:

  • в качестве проводящих элементов и электродов необходимо выбирать такие материалы, проводимость которых выше, чем у человеческого тела;
  • выполнять заземление на нулевой провод не рекомендуется, так как в нем также существует электрическое поле;
  • запрещается покрывать электроды антикоррозийной краской, так как в этом случае отвод тока в грунт не будет осуществляться.

Контур заземления

Для более полного освещения темы «Заземление в своем доме своими руками» нелишним будет рассмотреть подробнее, что представляет собой контур заземления. Это установка конструкции, состоящей из вертикально расположенных электродов на глубину до 3 м, горизонтальных соединительных элементов и кабеля, идущего от щита распределения.

Форма контура может быть в виде треугольника, квадрата, прямоугольника или же просто прямой линии. При этом контур можно расположить вокруг дома или на расстоянии 1–10 м. В качестве электродов наиболее часто используются изделия из черного металлопроката: трубы, уголки, арматура с гладкой структурой или двутавр. Главное условие выбора материала — сечение детали должно быть не меньше 1,5 см2.

Порядок работ

Заземление в своем доме своими руками можно свести к следующему порядку работ:

  1. Выкопать траншею на глубину не менее 80 см, точки промерзания грунта, по выбранной форме контура.
  2. Вбить детали в землю на глубину 1,5–3 м в зависимости от расположения подземных вод;
  3. Соединить электроды проволокой при помощи сварочного аппарата, места сварки обработать специальным покрытием, защищающим от коррозии.
  4. Провести кабель от щита распределения энергии и соединить с помощью приваренного заранее к контуру болта.

При этом единственной трудностью будет замена уже существующей электросети на коммуникацию с тремя проводными элементами. Для этого необходимы знания по электротехнике, а также навыки по прокладке проводов. Также нужно знать, как сделать ремонт своими руками в соединениях розеток. Работа с устройствами, находящимися под напряжением, без специальных знаний опасна, и поэтому лучше обратиться к специалистам.

Как сделать правильное заземление в частном доме

Для начала вопрос, а зачем нужно заземление в частном доме, и для чего его вообще делать? Ответ довольно простой. Чем выше разница потенциалов на контактах защитных автоматов, тем эффективнее и быстрее работает защита. А это значит, что при наличии правильного заземления, Вас не ударит током, и все УЗО отключат питание вовремя. Если принять это как аксиому, самое время разобраться, как сделать заземление, чтобы оно позволило защитить людей.

Заземление — площадь сечения или качество проводника?

Вопрос непраздный, поскольку в многоэтажном доме заземление делают при помощи, обычной стали, чёрных сортаментов. Поясним. Это не легированная сталь, не сплав, это сталь, которая ближе к арматуре. Для частного дома такое решение не годится, и вот почему.

Наличие разнофазных электросетей в частном доме не редкость. Отсюда первый момент – заземление 220В и 380В должно быть раздельным, хотя и может быть приведено на один контур.

Для устранения аварии точка выхода «на землю», должна работать как предохранитель, и она обязана сгореть раньше, чем загорятся провода, даже если откажут все защитные автоматы.

Вопрос «Как работает заземление?» ещё проще – чем больше ёмкость контура заземления, тем выше класс защиты всего дома от короткого замыкания.

Размер контура заземления определяет разницу потенциалов, а также скорость ликвидации аварии в электросетях даже при наличии прямого короткого замыкания.

Осталось понять, что такое ёмкость. Давайте попробуем.

Пример правильного заземления в частном доме

Но сначала немного подробнее и с примерами из практики. На фото ниже изображена трёхфазная розетка и выход внутреннего конура заземления на внешний периметр.

Второй кабель – это заземление 220В. Обратите внимание, что медные жилы заземления (одна идёт напрямую от розетки 380В) не припаяны, а соединены резьбовым соединением . Это правильное заземление в частном доме, поскольку при серьёзной перегрузке сгорит именно это соединение. Вы удивитесь, но при такой организации электропроводки в доме при аварии может даже не выключится защита, однако все приборы уцелеют.

Что мы видим на фото. Прежде всего, медный одножильный провод сечением 4,8 кв. мм., который идёт от щитка (дин-рейки) и от четвёртого отверстия в розетке 380В. Для масштаба на фото видно спичку, сечение 1,2 кв. мм. Вся электрика дома замкнута на дин-рейку, решая задачу как сделать заземление своими руками, проследив, что ничего больше установить не придётся. Заземление при таком подключении способно сбросить очень большую разницу потенциалов в землю. Фактически, грамотно устроив заземление, переживать о том, как себя чувствует Ваша электропроводка, не придётся.

Особенности обустройства заземления

Для начала немного физики. Передать заряд в землю значит обеспечить контакт. Причём, чем больше площадь контакта, тем качественнее заземление. Отсюда:

  • Не используйте для заземления в частном доме арматуру и другие металлические изделия, имеющие упрочнённую поверхность (рельсы, швеллеры и пр.). Контакт может быть затруднён или отсутствовать;
  • Форма контура имеет значение – одного штыря недостаточно. Оптимальная форма это треугольник, или два – как на фото ниже. Это схема заземления – два треугольника, закопанные на глубину примерно 2 метра.

Зачем так много? Предполагалось, что в этот же контур придёт молниеотвод. Отказ был своевременным, после консультации со специалистом, но было решено, что запас карман не тянет в данном случае. От молниеотвода в данном случае отказались вообще, но такой мощный контур остался, хотя в частном доме и не всегда требуется заземление такого масштаба.

Чем подвести заряд к такому контуру?

Посмотрим на фото ниже, где видим медную жилу, после чего выйдем за дверь, и посмотрим, куда это всё делось.

Сначала металлическая лента выходит под дверью на углубление, где в цоколь спущена лестница.

После чего поднимается к краю бетонной чаши углубления и уходит в контур заземления

Внимательно посмотрим на сечение ленты – 4 мм на 20 мм. Этого достаточно даже для молниеотвода!

Все стыки это хорошая сварка, то есть лента фактически неразрывна от присоединения нулевой шины до контура. В контуре, который закопан, разумеется, также все соединения это сварка. Примерно как на картинке ниже.

Всё это делается не просто так, и как выбрать верное решение, тот ещё вопрос. Чем больше «пятно контакта» с землёй, тем качественнее заземление в частном доме, поскольку это увеличивает ёмкость контура. Конечно, для защиты от коррозии необходимо использовать покрытия, которые проводят электричество. Если металл не защитить, то со временем (2-3 года) заземление просто перестанет работать – коррозия сделает своё дело.

Используйте избыточный метод. Лента потолще, штыри поглубже и так далее. И не забудьте, что яма для этого устройства должна быть не ближе 1,2 метра от дома – расстояния пробоя.

Если заземление сделать не глубже одного метра, то ёмкость дома может превысить ёмкость контура, что даст не заземление, а резкий рост избыточного тока внутри сети.

Ещё одна рекомендация, как правильно сделать заземление — от главного распределительного щита в доме линия заземления должна всё время увеличиваться в сечении. Если от щитка ушло 4 кв. мм, то лента минимум 10 кв. мм, а штыри, вбитые в землю минимум 20 кв. мм. Чем больше увеличивается сечение при удалении от силового щитка, тем качественнее заземление!

Отличия заземления от громоотвода

Но остался вопрос, а как работает заземление, где тот самый бонус? На самом деле примерно так же, как и громоотвод в частном доме, который, правда, не громоотвод, а молниеотвод.

Главная задача заземления — в случае возникновения избыточного заряда в электросети вывести «лишнее электричество», сбросив его в землю. Желательно сделать это так, чтобы ни одна из цепей не подверглась перегрузке. И тут возникает понятие ёмкость. Нет смысла пытаться вылить бочку двухсотлитровую в канистру 10 литров. У канистры просто не хватит ёмкости, принять эту жидкость. Примерно такая же ситуация с заземлением. Если ёмкость контура мала, то слишком большое «количество тока» просто не успеет попасть в бездонную ёмкость земли. Кстати, громоотвод в частном доме работает по аналогичному принципу – при попадании молнии он отводит весь атмосферный заряд в землю.

Но не стоит путать заземление и молниеотводы, поскольку есть разница. Молниеотвод начинает проводить электричество только тогда, когда, в него ударит молния. А вот заземление отводит излишки электричества постоянно. Насколько важно сечение кабелей, и как грамотно отвести излишки электричества из дома? Об этом и поговорим.

Сегодня не редкость встретить один контур, принимающий избыточные токи дома (заземление) и грозовые разряды (громоотвод в частном доме). Давайте попытаемся понять, почему это неправильное решение.

При мгновенном атмосферном разряде, главная задача страховочного контура (молниеотвода), вывести весь заряд в землю, минуя дом. Крайне важно сделать это так, чтобы ни проводник, ни крепления проводника не нагревались избыточно, что может привести к пожару.

Задача заземления похожа, только вот токи гораздо меньше, и они имеют обратную связь – с нулевой жилой проводки. Во-первых, это объясняет, как работает заземление – это двунаправленный процесс, а во-вторых, это показывает, почему импульсные токи недопустимы в этом контуре.

Проще говоря, если совместить оба проводника – заземление и громоотвод (молниеотвод), то в случае разряда, силы тока возрастут настолько, что разряд молнии не полностью уйдёт в контур земли. Он частично пройдёт по внутренней электросети. То есть ток потечёт «вспять», что приведёт к неизбежным авариям и выходу из строя приборов, поскольку время включения защиты будет больше, чем при «штатной аварии».

Совмещение контуров возможно только при использовании устройств, специально для этих целей разработанных, однако цена вопроса будет выше, чем использовать два независимых контура. Кроме цены, для отдельных контуров не понадобится и контроль работоспособности, ведь молния не так часто попадает в дома.

Надо ли делать заземление в частном доме?

Да, надо! Хотя бы для того, что бы УЗО понимало, где утечка и могло блокировать поражение током человека. Или для того, чтобы небольшой ток короткого замыкания вызвал обвальную аварию в электросети дома, поскольку автомат будет понимать, что есть куда сбросить «излишки» тока.

Можно сделать заземление для «галочки» не понимая, как это работает, доверившись подрядчику, которому вовсе не хочется копать глубокую яму. И осмотреть уже засыпанную яму, не зная её глубины. Правда, в таком случае лучше ничего не делать, поскольку плохое заземление это хуже, чем его вообще нет.

И ещё один момент. Если заземления нет, то электрический чайник, утюг или микроволновка (электрический духовой шкаф), рано или поздно наберут такой статический заряд, что того, кто готовит, очень сильно ударит током. А ведь это могут быть дети. И не забывайте, дети умеют выдумать такое с электрикой, что нам никогда в голову не придёт и только заземление может порой спасти им жизнь.

Вот и решайте. Стоит ли потратить 2-3 тысячи рублей и немного внимательности, или не делать заземление, положившись на авось…

Зачем нужен контур заземления

Современные квартиры и частные дома заполнены большим количеством мощного электрооборудования. В повседневной жизни хозяева все чаще пользуются водонагревательными бойлерами, стиральными машинами-автоматами, микроволновками, электроплитами, и т.д. Сюда же входит и теплый пол. Провода и кабели пропускают через себя токи с высокими значениями силы и напряжения. Изоляция, нарушенная в любом из них, легко становится причиной поражения электрическим током и других серьезных негативных последствий.

Во избежание подобных случаев нужно заземление в доме, в том числе на освещение и на выключатель.

Суть данных систем заключается в преднамеренном соединении с землей при помощи проводников всех частей и конструкций оборудования, не проводящих электрический ток. Если сеть функционирует нормально, то подача к ним напряжения не производится. Поступление тока на эти участки происходит лишь тогда, когда нет герметичности изоляции и образуется прямой контакт с токоведущими частями.

В таких случаях в действие вступают физические законы, когда ток начинает течь на участок с меньшим сопротивлением. Подобная ситуация как раз и возникает при нарушениях изоляции токоведущих конструкций, кабелей и проводов. Это приводит к так называемому пробою на корпус, при котором кабель пропускает ток на металлическую деталь с очень низким сопротивлением. В случае соприкосновения с такими частями, если есть напряжение, человек попадает под удар электрического тока.

Следовательно, основное назначение заземления заключается в предотвращении подобных ситуаций. Человеческое тело обладает низким сопротивлением, а сопротивление земли вообще нулевое. Поэтому при выборе человека или земли ток выберет землю и начнет течь в ее направлении.

Однако, между человеком и землей находится заземляющее устройство, изготовленное из материалов, не обладающих нулевым сопротивлением. В этих системах оно должно быть минимальным, тогда электрические токи, проходящие через человека, будут иметь допустимые параметры, а все излишки уйдут через контур.

Как работает заземление

Для того чтобы сделать эксплуатацию бытового и промышленного оборудования максимально безопасной, их металлические конструкции необходимо соединить с землей. Данный способ позволяет с высокой эффективностью предотвращать поражения электротоком при аварийных ситуациях. В таких случаях даже при самых качественных защитных автоматах нет быстрого обесточивания сети. Система заземления образует цепь с минимальным сопротивлением, компенсируя негативное воздействие тока на человеческий организм.

Следует точно знать, на чем основано заземление. Наиболее наглядным считается пример, когда поражение током может наступить при касании токоведущих частей. В каком-либо устройстве из-за некачественного контакта происходит разрушение изоляции проводника, находящегося под напряжением. В случае контакта этого провода с металлической деталью прибора, ток начнет поступать на его корпус.

Особенностью электричества является невидимое и неслышимое действие, не позволяющее своевременно распознать опасное состояние. То есть человек, совершенно не догадываясь об опасности, касается устройства и попадает под удар электротока.

Заземление помогает успешно избежать негативных последствий. Ток в аварийной ситуации просто течет в землю, а устройства защитного отключения срабатывают и отключают сеть. Если же защита по каким-то причинам не сработала, человек все равно окажется защищенным, поскольку его сопротивление существенно выше, чем у контура. Как уже отмечалось, электрический ток потечет по пути наименьшего сопротивления и не причинит особого вреда. Сечение провода заземления можно подобрать по таблице.

Конструктивные особенности контура заземления

В однофазных и трехфазных электрических сетях схемы контура заземления практически не различаются между собой. В землю закапывается несколько электродов, после чего все сооружение соединяется между собой, какое и становится заземляющим контуром. Сама сборка выполняется в виде треугольника или квадрата.

Иногда электроды можно ставить последовательно, образуя конфигурацию незамкнутого контура. Каждый из вариантов выбирается в зависимости от конкретных условий. Соединения выполняются сваркой или с помощью болтов, а затем через специальный кабель готовая система подключается к распределительному щиту.

Почему не допускается произвольное расположение контура? Правильная установка требует соблюдения определенных правил и технических норм. Например, минимальное расстояние от здания составляет 1-2 метра, а максимальное – не более 10 метров.

Следует учитывать и глубину, на которой должны залегать электроды. В первую очередь учитываются особенности грунтов, наличие или отсутствие грунтовых вод, и расстояние их от контура. Закладка элементов осуществляется за уровнем промерзания земли. Такая конструкция позволяет создать эффективное заземление ванны в квартире.

Материалом для электродов чаще всего служат стержни, изготовленные из черного металла. Прежде всего, это различные виды металлопроката – уголки, трубы, гладкая арматура, двутавр и т.д. Сложная конфигурация проката не влияет на функциональность всей схемы, выбор следует делать исходя из удобства забивания в землю тех или иных конструкций. Чаще всего используются стальные уголки.

Следует учитывать, что площадь сечения любого проката должна быть не ниже 1,5 см2. Общая схема и количество стержней устанавливаются опытным путем или рассчитываются по специальной методике.

Для чего нужно повторное заземление

Используя заземление, изготовленное по схемам, не стоит исключать вероятность появления напряжения, опасного для здоровья и жизни людей. Оно возникает в результате обрыва заземленных проводов и кабелей, расположенных в электроприборах. В таких случаях дополнительную безопасность обеспечивает повторное заземление, установленное по диспетчерскому сигналу.

Его основная функция заключается в снижении напряжения, появляющегося во время касания токопроводящих частей приборов. В результате, при наличии замыкания снижается вероятность получения электротравмы на заземляемом участке.

Работа повторного заземления происходит следующим образом. Когда на корпусе отдельного устройства происходит замыкание, часть электрического тока будет уходить в землю. Наступает снижение разности потенциалов между землей и корпусом, и человек оказывается защищенным от поражения током. При использовании заземления по схеме TN-C, устройство повторного заземления затрагивает нулевой провод. В этом случае проводник связывается с землей через установленные интервалы и используется совместно с основным заземляющим контуром.

Если же используется система TN-C-S, то повторное заземление затрагивает проводник PEN, в точке его ввода в здание. В таком варианте защитные функции будут осуществляться с помощью заземленного проводника РЕ. Точно такие же действия выполняются на вводах в электроустановках, напряжение которое не превышает 1 кВ, повышая тем самым безопасность для обслуживающего персонала.

Повторное заземление, установленное на вводе дома или бани, вне зависимости от конструкции, не пропускают в домашнюю сеть наведенные токи, в том числе и СВЧ, которые могут попасть сюда посредством внешних коммуникаций. Таким образом обеспечивается дополнительная защита электронной бытовой техники и оборудования. Данная мера способствует снижению потенциала на корпусе приборов в случае обрыва нулевого проводника.

Устройства повторного заземления дадут максимальный эффект и повысят уровень безопасности, если в цепях электроустановок они будут установлены вместе с автоматическими выключателями и предохранителями. Технические характеристики этих устройств должны соответствовать параметрам данной сети. Очень многое зависит от материала и сечения нулевого и заземляющего проводников. Нулевой провод располагается непрерывно на всем протяжении от каждого устройства до нейтрали индивидуального источника питания. Соединения на участке выполняются сваркой, а на нейтрали с помощью болтов или сварки.

Преимущества модульных систем

Устройство заземляющего контура в том числе и для бани, требует проведения сварочных и других строительных работ. Кроме того, нужно выполнить все расчеты, определиться с размерами конструкции и параметрами сети и надежно соединить все элементы системы в единое целое. Подобный комплекс мероприятий под силу далеко не каждому домашнему специалисту, поэтому для облегчения монтажа можно воспользоваться модульными системами.

Стандартный набор укомплектован стальными стержнями-заземлителями, на которые нанесено медное покрытие. Максимальная длина составляет 1,5 м, а диаметр – 14 мм. Каждый конец заземлительного стержня имеет резьбу, также покрытую слоем меди. С помощью муфты, накручиваемой на концы, стержни могут соединяться друг с другом в единое целое. Конец нижнего стержня дополняется муфтой-наконечником в виде конуса, облегчающей забивание.

Под разные грунты существует несколько типов таких наконечников. Кроме основных компонентов, в комплекте есть зажимы, для соединения с заземляющими стержнями и полосами. В качестве антикоррозийной защиты используется специальная паста, которая наносится на все узлы и детали.

Данные системы позволяют достаточно легко собрать схему заземления своими руками. Особенно она актуальна для частных объектов, особенно в деревянном доме. Правильно выполненный монтаж гарантирует эффективную и безопасную работу любой готовой схемы, надежную защиту электрооборудования и помещений бани.

Зачем нужно заземление в розетке

Во всех современных домах и в помещении бани устанавливаются устройства защитного отключения – УЗО, способные быстро обесточить квартиру при возникновении утечек тока. Кроме того, новые квартиры оборудуются специальными розетками с контактами, куда подключается защитное заземление.

Необходимость таких розеток вызвано следующими причинами и техническими требованиями:

  • Заземление обеспечивает безопасность всех проживающих в квартире. При наличии аварии ток пойдет не по человеческому телу, а стечет на провод заземления. Одновременно в щитке сработает УЗО и обесточит квартиру.
  • Специальные розетки требуются для заземления и подключения мощных приборов и оборудования – стиральных машин, водонагревателей, микроволновых печей, электроплит и другого аналогичного электрооборудования, к которым относится и теплый пол.

Розетки с функцией заземления в частном доме и квартире оборудуются тремя контактами. Два из них являются обычными фазой и нулем, а третий служит для подключения заземляющего провода. Он подводится к электрощиту и подключается к специальной клемме. Такая же схема и на удлинителе. Розетки с заземляющим контактом могут подключаться только в электрических сетях с трехжильной электропроводкой и тогда можно делать заземление в квартире. В обычных сетях их использование теряет всякий смысл, поскольку функция защиты, например, бани в этом случае выполняться не будет.

Что такое ток утечки и чем он опасен

Все электроприборы приводятся в действие напряжением той или иной величины. Плеер, к примеру, работает от трех вольт, фары автомобиля — от 12-ти. Бытовые приборы требуют напряжения в 220 вольт. Низкое напряжение для человека безопасно, но начиная с 36 вольт и выше оно уже представляет угрозу. Всем известно, что в бытовую розетку вилкой или скрепкой лазить нельзя — может убить. А именно в эту розетку вы и подключаете практически все бытовые электроприборы.

Если эти устройства исправны, то их эксплуатация абсолютно безопасна. А теперь представьте, что от вибрации где-то в недрах стиральной машины перетерлась изоляция на питающем проводе и оголенный металл коснулся металлического же кожуха прибора. Произошло попадание сетевого напряжения на этот самый кожух. Пока ничего серьезного не замечается — агрегат стирает, лампочки мигают. Но стоит вам коснуться корпуса машинки, как ток устремляется к вам, а через вас в землю. Вы попали под опасное для жизни напряжение со всеми вытекающими последствиями. Такая же неприятность может случиться и в том случае, если внутрь электроприбора случайно попадет вода, которая, как известно, проводит электрический ток*.

*Фактически ток утечки является более широким понятием. Ток может «утекать» не только через тело человека и необязательно в землю. В данной ситуации это несущественно.

Как только вы коснетесь неисправного прибора, через вас тут же начинает идти ток

Для чего служит заземление и где его взять

Самый простой и надежный вариант защиты от тока утечки — электрическое соединение металлического корпуса прибора с землей. В этом случае, как только на кожухе электроприбора появится напряжение, оно тут же уйдет в землю. Если ток утечки невелик, то даже неисправное оборудование будет продолжать работать, не представляя угрозы человеку. Такие ситуации не редкость при эксплуатации большинства бытовых приборов, но вы об этом даже не подозреваете. Если же пробой изоляции серьезный, то слишком большой ток утечки заставит сработать защитный автомат в электрощите или пережжет пробки. Но в любом случае неисправное, но заземленное оборудование не будет представлять для жизни ни малейшей угрозы.

Если кожух электроприбора заземлен, то попавшее на него напряжение «стечет» в землю по защитному проводу

Теперь пора рассмотреть типы заземлений. Их два:

  1. Искусственное.
  2. Естественное.

Искусственное заземление

Подобный тип защиты появляется как результат выполнения специальных операций, направленных именно для создания заземления. К примеру, в землю вкапываются металлические конструкции и создается контур. При этом никаких других функций, кроме надежного электрического контакта с землей, этот контур не несет. Такие системы создаются практически возле каждого промышленного предприятия, многоквартирного дома или электроподстанции. Их не видно, но они однозначно есть.

Естественное заземление

В таких конструкциях электрический контакт с землей проявляется как побочный эффект. Водопроводные трубы, к примеру, лежат в земле. Металлический забор или железный фонарный столб вкопан в землю. Основное назначение всех этих конструкций вроде бы иное, но они могут выполнять и функции заземления.

Вполне понятно, что естественное заземление не будет обладать такой надежностью, как искусственное. Водопроводную трубу может распилить сосед снизу или «выкорчевать» из траншеи работники водоканала во время планового ремонта. Если трасса водоснабжения лежит в желобах, то в сухую погоду контакт с землей, который еще вчера был вроде неплохим, может пропасть. Металлический забор или фонарный столб могут демонтировать работники ДЭУ или тот же сосед.

Искусственное же заземление, в отличие от естественного, выполняется специально для обеспечения безопасности или создания нулевой точки для питания оборудования. Его делают специалисты, вооруженные знаниями электротехники и соответствующим инструментом. Кроме того, поскольку искусственный контур обычно скрыт в земле и ни для чего другого не предназначен, шансы, что его демонтируют, минимальны. Сантехникам он не нужен, соседи о нем не знают, а электрики, своими руками выкапывающие контур заземления без принятия специальных мер, еще не родились.

Из вышесказанного вполне очевидно, что для обеспечения полной безопасности необходимо использовать искусственное заземление. Естественное годится лишь в том случае, если вы на 100% уверены, что расположенный в вашем огороде столб не собьет пьяный водитель, а водопроводные трубы являются вашей частной собственностью, лежат в голой земле и на вашей территории.

Как заземлить электроприбор

Итак, вы приобрели стиральную машину или газовый котел отопления. Как их заземлить? Прежде всего нужно найти само заземление.

Где найти готовое заземление

Как было сказано выше, практически все многоквартирные дома имеют свой собственный контур. На этот контур подключен корпус главного распределительного щита и, что самое важное, каждый распределительный подъездный щит. Даже у жильцов девятого этажа контур буквально под дверью — этажный металлический щиток с электросчетчиками.

Если вы заглянете внутрь такого щита (только заглянете, а не полазите там пассатижами!), то наверняка увидите множество проводов, прикрученных при помощи болтов прямо к корпусу щитка. Вот оно, заземление! Если к такому болту подключить кожух того же котла, то этот кожух будет надежно защищен от появления на нем напряжения, а значит, эксплуатация устройства будет полностью безопасна даже при появлении в нем неисправности.

Несколько хуже обстоят дела у владельцев частных домов, где штатного контура может и не быть. Здесь два варианта — создать контур искусственно или воспользоваться естественным. Про второй тип вы читали выше и подключаться к нему или не стоит — ваш выбор. Надежнее, конечно, сделать контур заземления самостоятельно, тем более что это совсем несложно. Но если вы все-таки решили использовать естественное заземление, то правильно подключиться к нему поможет вот это фото:

Такое подключение допустимо только в том случае, если вы уверены в надежном и долговременном электрическом соединении водопровода с землей

Как сделать заземление своими руками

Для изготовления простейшего контура вам понадобится массивный металлический предмет. Это может быть старая мятая бочка, большая толстостенная кастрюля (не эмалированная), рама от велосипеда, сваренные между собой обрезки арматуры и пр. Прежде всего к этому предмету, который будет исполнять роль контура, необходимо надежно прикрепить токопровод длиной в пару метров.

Для его изготовления подойдет толстая железная проволока (к примеру, «катанка») диаметром 8 мм и выше. Можно взять длинную арматуру, трубу, уголок, железную полосу. При помощи сварки или болта с гайкой прикрепите проволоку к будущему контуру. От надежности и долговечности этого соединения будет зависеть надежность заземления в целом. Чтобы соединение не ржавело, покрасьте его любой краской или залейте битумом.

Теперь пора заняться физическим трудом. Берете лопату и выкапываете яму таких размеров, чтобы в нее вошла ваша бочка, рама или то, что вы выбрали в качестве контура. Глубина ямы — не менее 1,5 м, а для песчаной почвы — 2,5 м. Укладываете в нее ваш контур, а токопровод выводите наружу. Осталось зарыть яму, плотно утрамбовать землю и для лучшего электрического контакта полить ее водой, как обычное дерево. Контур заземления готов. Вы ведь не забыли на выступающей части токопровода просверлить отверстие под болт?

Как подключить электроприбор к заземлению

В зависимости от конструкции электроприбора используются два метода подключения заземления:

  1. Под специальный технологический зажим.
  2. При помощи специальной вилки.

Первый вариант применяется в стационарных конструкциях, то есть в тех, которые вы не сможете переносить. Газовый котел, электротитан, токарный станок и т. п. Для этого подобное оборудование имеет специальный болт с соответствующим обозначением:

Заземляющий болт на корпусе электрооборудования

Такое соединение надежно, наглядно, долговечно. Но как быть, скажем, с микроволновой печью или компьютером? Ведь их нередко переставляют с места на место, а для этого придется не только постоянно крутить болты, но и таскать по дому заземляющий кабель. Конструкторы бытовой техники совместно с энергетиками решили этот вопрос просто и изящно. Взгляните на современную розетку и вилку:

Заземляющие контакты в современных розетках и вилках

Вы наверняка не раз обращали внимание на контакты, обозначенные стрелками. Для чего они? Это третий контакт, к которому в розетке подключено заземление, а в вилке — корпус прибора. Вставляя вилку в розетку, вы не только подаете напряжение на мясорубку или стиральную машинку, но и заземляете их!

В отличие от обычных вилки и розетки эти имеют по три провода:

  • 1, 2 — питающие;
  • 3 — заземляющий.

Такая конструкция разъемов позволяет легко и безопасно пользоваться переносными электроприборами, совершенно не заботясь об их заземлении. Но, естественно, только в том случае, если ваши розетки во всем доме будут иметь заземляющий провод.

Итак, для чего нужно заземление в розетке? Для того же, что и обычно — для безопасности. Но пользоваться им, согласитесь, гораздо удобнее.

Почему некоторые электрические приборы не имеют вилки с заземлением? Ответ прост — они в нем не нуждаются. Если корпус, скажем, калорифера или фена для волос выполнен из пластика, то даже при пробое изоляции под напряжение вы попасть не сможете, не разобрав сам прибор. Не требуют заземления и многие электроинструменты. К примеру, очень широко распространены электродрели и шлифмашинки, снабженные обычной вилкой. Сюда же относятся и паяльники. В них электробезопасность обеспечивается двойной изоляцией.


Добавить комментарий

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