Заземление в частном доме своими руками 220В: устройство заземляющего контура, порядок проведения монтажных работ

Заземление частного дома своими руками

Самый универсальный способ установки контура заземление – это заземление из труб с приплюснутым концом. Внизу трубы вразброс просверливают десять штук отверстий диаметром от пяти до восьми миллиметров. В жаркую, летнюю погоду в эти самые отверстия можно засыпать солевой раствор (половина упаковки соли на пяти литровое ведро с фильтрованной водой) для того чтобы уровень сопротивления держался в норме.

Важно знать: шина заземления имеет такую же структуру, как и шина для молниеотвода. Но, использовать для металосвязи цинковую слойку ни в коем случае нельзя, так как она проржавеет сразу после первого дождя.

Разрабатываем схему

Как и перед любым началом строительных работ, необходимо разработать схему для заземления, которой вы будете в дальнейшем руководствоваться.

Существует два вида схем:

1. Линейная схема. Устанавливаются металлические штыри в одну прямую линию, которые последовательно соединяются. Но, эта система имеет значительный минус — если первая перемычка будет повреждена, то вся система заземления моментально выйдет из строя.
2. Замкнутая (треугольная). В отличие от первой схемы она отличается более надежным и долговечным функционированием.

Важно знать: большинство специалистов рекомендуют использовать треугольную схему заземления для частного дома, так как монтажные работы предельно просты, а работает она в несколько раз лучше, чем линейная (включая долговечность замкнутой системы и её эффективность).

Подготавливаем инструмент и материалы

Для того чтобы сделать заземление своими руками для частного дома из инструментов нам понадобится:

1. Пяти – восьми килограммовая кувалда;
2. Обычная строительная лопата;
3. Аппарат для сварки и маска для защиты лица и глаз.

Измерение заземления

Для того чтобы удостовериться насколько хорошо вас защищает контур заземления вам необходимо сделать его измерения. Для этого профессионалы используют специальный прибор ПКП – три. В домашних условиях измерить заземление не получится, так как показатели будут неточными и неправильными. Поэтому вы можете купить или одолжить у кого — либо данный измерительный прибор.

Важно знать: использовать для замирения заземления напряжение из электрической сети, резисторное напряжение или миллиамперметр опасно для вашей жизни!

Монтажные работы

1. Для начала необходимо определить, где именно будет находиться контур заземления. Нужно выбирать закрытое и укромное место, где не может пройти ни человек, ни животное (для избегания летального исхода).

Важно знать: если такого места не нашлось, а вы не хотите портить штыками красивый ландшафт вашего двора, то можно организовать потайную систему разместив заземление под искусственными камнями либо под садовой скульптурой.

1. Работа с землей. Например, для того чтобы сделать контур треугольной формы нужно с помощью лопаты выкопать треугольник со сторонами до двух метров и глубиной до семидесяти сантиметров.
2. Итак, приступим к самому главному – монтажу конструкции. Электроды необходимо забить на глубину до двух метров в землю (должны остаться в поле зрения только их верхушки).

После того как все электроды будут вбиты нужно приварить металлические пластины к их верхушкам для того, чтобы получился каркас в виде треугольника.

В конце подсоединяются проводы, связанные с шиной.

Тестирование заземления

Ну, вот и все заземление готово и осталось провести тестовое испытание. Согласно строительным правилам контрольные замирения должны быть сделаны специальным прибор стоимость, которого довольно высока и нет смысла тратиться на его покупку для того, чтобы использовать его один – два раза.

Наши народные умельцы смогли придумать народный способ замирения, которые поражают своей точностью. Для этого нам понадобится обычная лампа (мощностью не меньше 100 Вт). Все что нужно так это подключить лампу одним контактом к заземлению, а другим к фазе. Если в итоге лампочка будет гореть ярко, то с заземлением все в порядке, и она является не только эффективным, но и безопасным.

Конструкция заземляющего контура

Данная система, предназначенная для частного дома, включает такие элементы:

• контур из стальных или медных стержней, заглубленных в грунт;
• шина, ведущая от контура внутрь здания и подключенная к корпусу щитка либо распределительной пластине;
• домовая проводка с заземляющей жилой.

Разводки электричества по комнатам мы не касаемся, поскольку считаем, что она уже сделана. Теперь нужно своими руками смонтировать контур заземляющего устройства и подвести от него проводник к щитку, как изображено на схеме. Напомним, что сопротивление системы не должно превышать 30 Ом, а подземной части – 4 Ом. Добиться указанных значений не так просто, ведь на характеристики заземляющего устройства оказывает влияние множество факторов – состав почвы и ее влажность, а также сечение и длина проводников.

Если на вашем участке обычные глинистые грунты, то можно взять за основу любую из 3 конструкций:

1. Металлические стержни длиной 2,5—3 м в количестве 3 шт. вертикально погружаются в землю с шагом, равным их высоте. Между собой заземлители соединяются горизонтальным проводником.
2. Те же 3 штыря располагаются в форме треугольника. Оптимальный размер его сторон равен длине вертикального стержня, минимальный – 1,5 м.
3. Глубоко в землю забивается единственный электрод, состоящий из нескольких секций, стыкующихся в процессе погружения.

Схема заземляющего устройства в виде треугольника

Детали контура можно сделать из следующих материалов:

• обычный «черный» металлопрокат;
• оцинкованная сталь;
• медь.

Наиболее долговечны заземлители из меди, они же самые дорогие. Продаются комплектами, куда входят не только стержни, но и соединительные муфты из бронзы с болтами. Для удобства забивки штыри снабжены острыми и плоскими наконечниками.

В качестве недорогих вариантов для вертикальных электродов используется уголок 50 х 5 мм или круг диаметром 16 мм из черного металла, реже — круглые и профильные трубы. Горизонтальный заземлитель – стальная полоса 40 х 4 мм либо круг (катанка) диаметром 10 мм. Минимальные сечения заземляющих проводников из различного металлопроката указаны в таблице:

Для ввода в дом обычно применяется стальная шина шириной 40 либо 50 мм с толщиной стенки 5 мм. Чтобы не допустить ошибок при подборе материалов и последующем монтаже заземления на даче, предлагаем просмотреть видео:

https://youtube.com/watch?v=OWmyC8hspOs

Как сделать монтаж контура самостоятельно

Распространённые ошибки при выполнении монтажных работ

Специалисты отмечают, что при самостоятельном монтаже чаще всего допускаются такие ошибки:

1. Попытка защитить электроды от коррозии путем покраски. Такой способ недопустим, т.к. препятствует перетоку в землю.
2. Соединение стальной металлосвязи со штырями болтами. Коррозия достаточно быстро нарушает контакт между элементами.
3. Чрезмерное удаление контура от дома, что значительно увеличивает сопротивление системы.
4. Применение слишком тонкого профиля для электродов. Через небольшой промежуток времени коррозия вызывает резкое увеличение сопротивление металла.
5. Контакт медных и алюминиевых проводников. В этом случае ухудшается соединение за счет контактной коррозии.

При обнаружении недостатков в конструкции их следует устранять незамедлительно. Чрезмерное увеличение электрического сопротивления или нарушение целостности цепи нарушает работу заземления. Контур не сможет гарантировать безопасность.

Контур заземления необходим для частного дома. Эта конструкция обеспечит электрическую безопасность жильцов и исключит трагические случайности. Однако следует помнить, что эффективность работы заземления зависит от правильности расчетов, выбора схемы и проведения монтажа. Если есть сомнение в собственных силах, то лучше использовать готовый комплект.

Какие виды систем заземления существуют и что такое защитное заземление?

УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Как подключить розетку с заземлением?

Цветовая и буквенно-цифровая маркировка проводов и кабелей в электроустановках согласно ГОСТ

Как подключить люминесцентную лампу — схемы с дросселем и балластом

Обзор современных протоколов промышленной автоматизации — Modbus, Profinet, EtherCAT и др.

Проверка заземления

Заземление в деревянном доме или кирпичном готово, необходимо его проверить. Что для этого нужно сделать?

• Разбираем любую розетку в доме.
• Берем мультиметр и выставляем его в режим напряжения.
• Соединяем щупами прибора провода фазы и нуля. Должно появиться значение напряжения в сети.
• Затем соединяются фаза и заземление. Прибор должен показать немного отличающееся (сниженное) значение напряжения, чем в предыдущем пункте.

Все это можно сделать и при помощи контрольной лампочки. Все те же манипуляции, при которых лампочка должна гореть ярко при соединении фазы с нулем, и тусклее при соединении фазы с землей. Вот так можно ответить на вопрос, как проверить заземление в частном доме.

Как сделать монтаж контура самостоятельно

Для самостоятельного изготовления контура заземления сначала потребуется выбрать его тип, после чего на основе данного исполнения провести подготовительные работы. Они включают в себя такие обязательные процедуры как выбор места под ЗК, подбор необходимых заготовок-штырей, перемычек и т. п., а также подготовку приямка под заземляющий контур.

В качестве примера изготовления нами выбрана простейшая треугольная конструкция. Рассмотрим этапы предстоящих работ более подробно.

Выбираем место для монтажа

При выборе участка на придомовой территории, подходящего для обустройства защитного контура, исходят из следующих соображений:

• он должен располагаться не слишком далеко от дома; это позволит не только сэкономить на соединительной шине за счет ее небольшой длины, но и уменьшить сопротивление цепи стекания тока;
• грунт в месте обустройства ЗК должен быть достаточно мягким, чтобы можно было вбить в него металлические штыри;
• качество почвы на участке также влияет на эффективность действия заземления (минимальным сопротивлением обладают суглинки, пластичная глина и торф).

При глубоком расположении подходящих почвенных слоев длину угловых штырей придется увеличить, чтобы достичь нужных пластов грунта.

Монтируем конструкцию

Сначала подготавливается небольшой приямок глубиной около 40-50 см, по форме напоминающий треугольник с размерами чуть больше чем каждая из сторон будущей заземляющей конструкции.

Все последующие действия проводятся в следующем порядке:

1. Прежде всего, по углам вбиваются вертикальные заземлители.
2. Затем их выступающие из грунта концы с отступом примерно на 30 см от поверхности грунта соединяют с заранее подготовленными стальными перемычками с помощью сварки.
3. После этого к одной из вершин (которая располагается ближе к дому) приваривается стальная полоса сечением не менее 48 кв. мм и подводится как можно ближе к распределительному щитку.
4. На конце полосы приваривается стальной болт, к которому прикручивается медный проводник сечением не менее 16 кв. мм.
5. Другой его конец заводится в распределительный щиток и фиксируется в нем на главную заземляющую шину (ГЗШ).

На завершающей стадии работ готовая к эксплуатации стальная конструкция засыпается сверху ранее откинутой землей, которая затем хорошо утрамбовывается.

Проверка устройства

По завершении комплекса монтажных работ, но еще перед тем, как подключить заземление непосредственно к ГЗШ – потребуется проверить его на работоспособность. Существуют хорошо отработанные методики оценки состояния и определение величины сопротивления стеканию тока на землю, учитывающие все составляющие последовательной цепочки (включая переходные контакты).

Под «проверкой» понимается визуальное обследование систем заземления на соответствие следующим требованиям:

• надежность контактов в местах сочленения элементов ЗУ;
• отсутствие следов разрушения на открытых частях конструкций и подводящих медных шин;
• состояние защитной окраски, которую рекомендуется регулярно обновлять, а также наличие маркировки на подводящих проводниках.

Под словом «контроль» понимают периодические испытания заземляющих контуров с целью выявления соответствия их сопротивлений стеканию тока установленным ПУЭ нормам. Согласно требованиям этого документа оно не должно превышать ниже указанных значений.

Согласно требованиям ПУЭ действующие ЗК после их запуска в работу проверяются не реже одного раза в полгода (имеется в виду визуальный осмотр). Обследование, сопровождающееся выборочным вскрытием грунта в подозрительных местах, организуется не реже одного раза за 12 лет.

Это касается не только правильности выбора и надежности его конструкции, но и таких важных характеристик ЗУ, как сопротивление стеканию тока в землю. Лишь при соблюдении всех этих условий самостоятельно обустроенное заземление в доме с 380 Вольтовой подводкой питающей сети будет выполнять свою защитную функцию. То же самое можно сказать относительно линий питания 220 Вольт.

Требования ПУЭ

Хотя этот термин у всех на слуху, разберём ещё раз, что он означает. Защитное заземление предполагает соединение всех металлических корпусов электроприёмников с землёй. Производится это при помощи заземляющего устройства, которое закопано в землю.

Заземлители соединяются отдельной жилой, к которой подключаются контакты от всех розеток.

При подключении прибора в розетку он подключается к заземляющему устройству. Также на корпусе некоторых изделий имеются специальные заземляющие контакты.

Для нормальной работы сопротивление системы заземления должно быть намного меньше сопротивления тела человека. Только в таком случае можно ожидать снижения напряжения прикосновения, возникающего при пробое изоляции.

Также низкое сопротивление требуется для нормальной работы защитных аппаратов. Если величина тока при пробое изоляции не достигнет значения установки, защита просто не сработает.

Чему же должно быть равно сопротивление заземляющего устройства? Данное требование указано в пункте 1.7.101 ПУЭ.

Если кратко, то для электроустановок с напряжением 380В сопротивление заземляющего устройства должно составлять 4 Ом, а для электроустановок напряжением 220В этот показатель не должен превышать 8 Ом.

После рассмотрения требований правил может возникнуть вопрос — нужно ли делать контур или одиночный заземлитель? Для ответа на него рассмотрим схемы, применяемые для организации систем заземления.

Виды контуров заземления

Заземление в частном доме или даче

Если в доме нет заземления, появляются дополнительные риски поражения электрическим током при эксплуатации различных приборов. Например, при замыкании на корпус при повреждении изоляции или выгорании радиоэлементов на плате устройства. При таких условиях человеку достаточно коснуться любой опасной зоны, чтобы его поразило током. Всё это часто заканчивается трагически. Отсутствие заземляемой основы приводит к тому, что функцию проводника перенимает тело человека.

При наличии заземления, практический весь объём тока уходит в землю благодаря контуру с соответствующими свойствами. Человеческое тело принимает часть энергии, но её так мало, что вред почти отсутствует.

При токе напряжением от 40 В заземление необходимо организовывать в любых помещениях жилого назначения, об этом говорят действующие нормативы.

Заземления делает ещё и так, что сама техника становится не только безопаснее, но и надёжнее. Благодаря ему будут стабильно работать все установки, так как будут уходить паразитные токи, вызываемые электромагнитными помехами. Так же будет отсутствовать разность потенциалов между различными приборами, обеспечивая их безопасное сопряжение.

Любые виды заземления работают по простому принципу, который можно описать следующим образом:

1. Электрическая энергия проходит по проводам, сопротивление которых небольшое.
2. Далее энергия переходит во внешнюю подсистему.
3. По электродам, закопанным в грунт, ток словно «перетекает» в землю.

Земля отличается большой ёмкостью, поэтому она отлично справляется с любыми утечками электричества.

Как сделать контур заземления

Из всего вышесказанного видно, что от надежности заземления зависит не только удобство и спокойствие, но и жизнь людей. Поэтому к изготовлению контура нужно подойти исключительно серьезно. Вы умеете держать в руках лопату и ножовку по металлу и уверены в своих силах? Тогда за дело! Но до выяснений, как правильно сделать заземление в частном доме, необходимо решить вопрос, из чего его смастерить и какую конструкцию выбрать.

Выбор конструкции

Основная задача, которую нужно решить при изготовлении заземления — хороший электрический контакт контура с землей. Казалось бы, самое простое решение — вкопать объемный металлический предмет.

Если в вашем распоряжении есть пара старых, но крепких бочек, задний мост от КАМАЗа или нечто подобное, то вариант вполне осуществим. Привариваете металлическую шину к предмету, сам предмет вкапываете, а шину выводите на поверхность. Но, простой с виду, этот способ имеет массу недостатков:

Гораздо более надежное и долговечное заземление можно получить при помощи длинных штырей, вбитых в землю на определенную глубину и электрически соединенных между собой. Ключевым фактором здесь являются количество штырей и их длина. По конструкции такие типы заземлений разделяются:

• линейные;
• объемные.

Линейный (слева) и объемный типы заземляющих контуров

В принципе, и тот, и другой тип обеспечивает качественное заземление оборудования, небольшая разница состоит лишь в надежности. При обрыве одной из перемычек в линейном заземлении некоторое количество заземляющих штырей исключаются из работы, что ведет к увеличению сопротивления заземляющего контура.

Электрические характеристики объемной конструкции при этом практически не пострадают. Тем не менее при качественно выполненных перемычках вероятность подобной аварии невелика, поэтому при выборе типа заземления имеет смысл руководствоваться лишь целесообразностью и удобством изготовления той или иной конструкции в зависимости от конкретных условий.

Варианты материалов

Не стоить экономить на материалах — ведь от их правильного выбора зависит ваша безопасность. В качестве штырей идеально подойдет уголок от 40х40 и выше

Он достаточно прочен, что важно при забивании, и имеет большую площадь поверхности, обеспечивающую минимальное переходное сопротивление. Если уголка в вашем распоряжении нет, то подойдет толстостенная водопроводная труба или штырь диаметром не менее 15-20 мм

Бытует мнение, что в качестве заземляющих штырей нельзя применять арматуру — она якобы быстро ржавеет. Заявление это абсолютно беспочвенно — коррозийная стойкость арматуры ничуть не хуже стойкости того же уголка или трубы, а вбить арматуру намного проще, чем, скажем, мягкий прут. Так что если в вашем распоряжении есть арматура диаметром 16 мм и выше, то можете смело ее использовать. Длина штырей при этом должна быть не менее 2 м, а их количество зависит от выбранного вами типа заземления, но не менее трех штук.

В качестве перемычек идеально подходит железная полоса (шина) шириной от 15 и толщиной от 5 мм. Такое сечение выбрано исключительно из соображений долговечности, поскольку ток аварийного короткого замыкания выдержит даже восьмимиллиметровая катанка. Просто она быстрее сгниет и варить ее сложнее. Пойдет для перемычек и обычный уголок или арматура соответствующего сечения, но обойдется это, естественно, дороже. В любом случае все материалы не должны иметь диэлектрического покрытия — краски, мастики и пр.

Виды заземления для частного дома

Перед тем как сделать заземление в частном доме, нужно разобраться с его разновидностями. Заземляющий контур может иметь овальную, прямоугольную, треугольную или любую другую конфигурацию. Для загородного дома лучше выбрать треугольник, но можно использовать и другие варианты. Чаще всего применяют следующие виды заземления: треугольник и линейное. Рассмотрим особенности каждой разновидности отдельно.

Линейное заземление

Линейная схема заземления в частном доме используется в том случае, если нет достаточного свободного пространства для применения других схем. В этой ситуации делают линейный контур из последовательно установленных штырей. Минимальный шаг элементов должен быть равен длине устанавливаемого электрода, а максимальный – не может превышать его удвоенную длину.

Заземление треугольником

Если решено использовать треугольное устройство заземления в частном доме, то делают контур в виде равнобедренного треугольника. Благодаря этому на минимальной площади строения добиваются максимального рассеивания токов. При этом затраты на монтаж самые маленькие, а все параметры контура отвечают требованиям нормативов.

Данный тип заземления предполагает следующее устройство. Угловые штыри устанавливают на определенном расстоянии друг от друга. Оно не должно быть меньше длины штыря, но и не больше удвоенного показателя протяженности этого элемента. К примеру, при использовании прутков длиной 3 м расстояние между ними может быть в пределах 3-6 м.

Материалы для устройства заземления

Перед тем как сделать правильно заземление в частном доме, подбирают необходимые материалы. Для достижения требуемой эффективности сопротивление не должно превышать 4 Ом. Чтобы соблюсти этот параметр, подбирают материалы, которые дают наилучший контакт с грунтом. Для измерения сопротивления используют специальный прибор, а саму процедуру выполняют только при вводе электросистемы в эксплуатацию.

В засушливых районах разрешено использовать металлические трубы с толстыми стенками. Перед установкой нижний конец сжимают для получения конусовидного окончания, а в нижней трети трубы высверливают отверстия. Забить трубу в грунт не получится, поэтому бурят лунки. При пересыхании почвы в трубы заливают солевой раствор, который улучшает рассеивающую способность.

Для соединения прутков между собой используют металлосвязь. Для ее изготовления подходят:

• алюминиевые провода для заземления в частном доме сечением минимум 16 мм²;
• медные связи (минимальное сечение провода для заземления в частном доме – 10 мм²);
• стальные проводники с поперечным сечением минимум 100 мм².

Обычно вертикальные электроды соединяют стальной полосой, которую приваривают к оголовку прутка или концу уголка. От качества сварного шва зависит соответствие электрода требованиям по минимальному сопротивлению.

Глубина заземления

При монтаже заземления в частном доме важно правильно определить глубину заложения. В регионах с разными грунтами применяют стержни длиной 250-300 см

Их вбивают на определенную глубину с учетом следующих требований:

• штырь заглубляют в грунт ниже уровня промерзания почвы на 60-100 см;
• в регионах с засушливым климатом треть вертикального электрода должна находиться во влажной почве, поэтому при низком УГВ применяют более длинные прутки.

Ошибки в устройстве – чего нельзя делать

Вертикальных стержней должно быть несколько, одного, вбитого в грунт, недостаточно. Сопротивление земли находится в сильной зависимости от площади заземлителя, которая контактирует с ней. У одного заземлителя она недостаточна для обеспечения надежной защиты. Если разнести два и больше стержня на 1–2 м, между ними возникает потенциал, площадь эффективного контакта возрастает в сотни раз. Слишком далеко разносить тоже нельзя: разорвется потенциальная поверхность, останутся просто отдельные заземлители.

Если ВЩ расположен в доме, и нет возможности подвести к нему стальную шину, используется соединение медным проводником. Существует ошибочное мнение, что достаточно закрепить опрессованный наконечник болтом, покрыв защитной токопроводящей смазкой. Она способна предохранить от коррозии только в сухом помещении. Следует обеспечить защиту шины от влаги, расположив ее на стене и закрыв в металлическом ящике.

Увлажнение способствует образованию гальванической пары и электрокоррозии, которая распространяется и под изоляцию. В аварийной ситуации происходит мгновенное перегорание контакта, тем более нельзя крепить заземляющий проводник непосредственно к заземлителю и засыпать грунтом.

Также недопустимо последовательное заземление приборов и подключение нескольких заземляющих проводников к одному контакту заземляющей шины. Это грозит тем, что авария одной установки вызовет цепную реакцию, потянет за собой другие.

Не следует использовать в качестве материала металлоизделия с упрочненной поверхностью вроде арматуры, рельс, швеллера. Повышенная плотность их поверхности препятствует созданию хорошего контакта с грунтом. Также нельзя окрашивать металл, надеясь противостоять коррозии. Ее, может, и не будет, но утрачивается всякий смысл в таком заземлении. Краска препятствует надежному контакту металла с землей.

Контур заземления в частном доме своими руками

Готовые комплекты заземления для частного дома

Что лучше – самодельные контуры или покупной комплект

Для обустройства заземления загородного дома можно купить уже готовый комплект устройства. Это позволит быстро установить конструкцию, часто даже без использования сварочного оборудования. Для соединения отдельных элементов производители изготавливают специальные крепежи.

Заводские конструкции считаются более надежными, т.к. все детали изготавливаются из нержавеющего металла, дополнительно обрабатываются защитными составами. Но они дорого стоят – от 7000 до 10000 руб.

Система заземления, собранная своими руками из имеющихся дома материалов, позволяет хозяевам частного коттеджа существенно сэкономить. А если правильно рассчитать схему и качественно выполнить монтажные работы, самодельная конструкция прослужит не меньше, чем заводская.