Как правильно сделать заземление на даче?

Как сделать заземление на даче

Ссылка на статью

Ссылка на статью

Приступая к строительству собственного дома, мы иногда даже не предполагаем, насколько большой объем электротехнических работ нам предстоит выполнить. Это подводка электропитания от столба к дому, монтаж распределительного и защитного оборудования, прокладка внутренних силовых линий во все помещения. Но странным образом, из этого перечня необходимых работ довольно часто выпадает грамотно смонтированная система заземления. В режиме «самостроя» неопытные владельцы про это часто забывают и даже пытаются на заземлении сэкономить. Но мы разберемся, почему нельзя достичь экономии на этом важном этапе, и как все выполнить в соответствии со строгими строительными нормами.

Для чего нужен контур заземления

Если в доме заземления нет, то последствия могут быть печальными и даже трагическими. Впрочем, по существующим правилам, специалисты электросетей и не должны делать подключение дома к линии, если этой системы в доме нет или она не соответствует необходимым требованиям. Так что владельцу все равно придется делать правильное заземление. Но пугаться этого не надо – процесс несложен и оказывается задачей вполне выполнимой.

Большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока в 220 вольт, и все бытовые приборы работают от двух проводников – фазы и нулевого провода. Конечно же, конструкция этих приборов, инструментов и прочей техники предусматривает надежную изоляцию и защиту от попадания напряжения на токопроводящие корпуса. Но вероятность такого пробоя не исключается – даже самая надежная изоляция может быть пробита разрядом или прогореть от слабых контактов в соединениях. В таких случаях фазное напряжение на корпусе прибора может стать чрезвычайно опасным для жизни, особенно если рядом оказались стояки отопления, водопроводные трубы и т. д.

Известно, что электрический ток обязательно выбирает проводник с минимальным сопротивлением. Значит, и в доме нужно предусмотрительно создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в аварийном случае напряжение безопасно уйдет.

Не пытайтесь подделать землю

В числе типичных заблуждений популярно утверждение, что такие проблемы решаются установкой защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы этого устройства заземление все равно является необходимостью. Обнаружив малейшую утечку тока, оно мгновенно отключит опасный участок. Не менее вредной для здоровья оказалась упорная привычка некоторых хозяев использовать для заземления трубы водопровода или отопления. Но они могут быть сильно окислены и давно уже утратить надежный контакт с землей. Да и получить удар током при прикосновении к таким трубам – мало радости.

Смысл распространенной подделки заземления некоторые умельцы видят в том, что делают в розетках перемычки между нулевым контактом и заземляющим. Но проблема при этом значительно усугубляется. При случайной перефазовке или плохом контакте рабочего нуля в каком-то участке, на корпусе приборов неожиданно возникнет фазный потенциал, и опасность поражения током может стать неизбежной. Поэтому нужно делать правильный контур заземления, чтобы гарантировано обезопасить жильцов дома от опасных проблем. Учтем в работе цветовую маркировку проводов однофазного кабеля. Синий провод является «нулевым», фаза может иметь различную окраску, но заземляющий – всегда желто-зеленый.

Определяем пригодность грунта

Надежный контакт с нулевым потенциалом земли может создать лишь грамотно исполненная система заземления. Но грунты на дачных участках могут быть разными и значительно отличаться своим удельным сопротивлением. Пески и влажная супесь, полутвердые суглинки, графитовые сланцы и подземные водоносные слои по-разному влияют на эффективность заземления. Наиболее подходящие слои обычно располагаются на значительной глубине. Улучшение показателей достигается большей глубиной установки электродов или увеличением их числа.

Иногда заглубленный металлический замкнутый контур приходится устанавливать по всему периметру дома. Но из-за большого объема земляных работ такой способ применяется редко. Более популярна схема, треугольного заглубления штыревых электродов, связанных одной шиной.

Что нужно приготовить

Для работ потребуются металлические профили, сварочный аппарат, кувалда и обычные инструменты для земляных работ. На плотных грунтах может понадобиться ручной бур и лом. Не всякий металлический прокат может быть использован для заглубляемых электродов. Для этого чаще всего берут стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4-5 мм. Допускается применение труб и лучше оцинкованных, с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Для связки штырей в единый контур, возьмите полосу 40 × 4 мм, которая подойдёт и для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь вашего дома.

Готовим нужный треугольник

Место установки электродов выбирается так, чтобы было удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Но проектные размеры не являются обязательными. Стороны треугольника могут быть и менее трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть уменьшена до 2-2,5 метров. Может быть увеличено и количество электродов, если грунт оказался плотным и на проектную глубину забить штыри не удается.

После разметки на выбранном месте, можно отрыть небольшой котлован на глубину до 1 метра. Одновременно копаем траншею такой же глубины для шины заземления от контура к цоколю дома. Иногда вместо котлована выкапывают траншеи по периметру создаваемого контура, что несколько упрощает процесс земляных работ. Нужно лишь обратить внимание, чтобы их ширина позволяла свободно проводить сварочные работы и забивку электродов. Края электродов, которыми они будут уходить в землю, лучше обрезать под углом и заострить шлифмашинкой. Помните, что металл должен быть неокрашенным.

Электроды вбиваем кувалдой в землю в намеченных местах так, чтобы они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм. Затем их соединяем с помощью электросварки общей шиной из стальной полосы. От применения болтовых соединений лучше воздержаться – резьбовой контакт под землей быстро окислится, и сопротивление контура критично возрастет. Теперь можно прокладывать шину из такой же стальной полосы к фундаменту дома.

Советы эксперта

Перед точкой крепления на цоколе нужно предусмотреть небольшой изгиб, чтобы компенсировать линейные подвижки шины при перепадах температур. Полоса должна завершаться приваренным болтом с резьбой М10, к которому и будет крепиться медная клемма с проводом заземления на распределительный щиток.

Ведем землю к щитку

Для прохода провода через цоколь просверливаем отверстие с установкой пластиковой гильзы. Провод лучше использовать медный, сечением не менее 16 мм². Медными должны быть гайка и шайбы для соединения. Иногда к шине приваривают стальную шпильку, чтобы она прошла через цоколь внутрь дома и клеммная часть в сухом помещении не подвергалась окислению.

Итак, мы подвели заземляющий провод к распределительному щитку. Для разводки лучше использовать специальную колодку из электротехнической бронзы, к которой можно крепить провода заземления для всех точек потребления. Теперь, после проверки системы на надежность, у вас есть уверенность, в безопасном и комфортном использовании всех бытовых приборов в доме.

Современные электроприборы становятся все мощней, и, соответственно, возрастают и риски поражения ими. Устройство заземления гарантирует не только безопасность людей, но и сохранность оборудования.

Принцип действия заземляющего устройства

Электрический ток, подобно жидкости, течет от места наибольшего сопротивления (фаза L «+») к наименьшему (N нуль «–»). В случае повреждения изоляции электроды устремляются к любому из ближайших проводников электрического тока, обладающему наименьшим сопротивлением. Чаще всего ими становятся металлические детали корпуса, прикосновение к которым становится крайне опасным.

Прикосновение к неисправным электроприборам опасно!

Даже при наличии установленных автоматов в щитке ПЭУ вероятность поражения током сохраняется: ведь они рассчитаны на определенную величину силы тока. При заземлении же любой, даже небольшой заряд, попавший на корпус, мгновенно стекает в землю.

В роли отводящих проводников тока (PE) выступает заземляющий контур: несколько металлических стержней, выполняющих роль электродов. закопанных в землю на определенную глубину и соединенных в единую цепь. При этом сопротивление заземляющего контура подбирается таким образом, чтобы оно было меньше электрического сопротивления тела человека (меньше 4 Ом).

Заземление строения

Расчет контура заземления

Точно рассчитать размеры контура и глубину его погружения в землю достаточно сложно. Для этого необходимо знать:
• способность грунта препятствовать свободному прохождению тока (его электрическое сопротивление);
• сопротивление металла, из которого изготовлены заземлители;
• их количество и точную глубину их закладки в землю.

Во избежание сложных расчетов, которые под силу только специалисту, можно вначале изготовить контур заземления по усредненным размерам, а затем с помощью омметра измерить величину его сопротивления. В случае, если она выше 4 Ом, длину контура следует увеличить за счет наращивания количества металлических стержней, углубленных в землю.

Контур заземления

Совет. Так как омметр – достаточно дорогой прибор, для измерения сопротивления можно пригласить специалиста из электросети или подобной организации. В том случае, если глубина промерзания грунта известна точно (эти данные можно уточнить в геологии), измерение сопротивления цепи можно не производить или подстраховаться и увеличить длину контура.

Монтаж контура заземления

В качестве заземлителей для изготовления контура можно выбрать любой металл с сечением от 1,5 см2. Чаще всего используют уголок 50×50, один конец которого для лучшего вхождения в землю срезается наискось болгаркой.
1. Форма контура может быть любой, при этом минимальное количество стержней, заглубленных в землю – три. Именно поэтому наиболее распространенным является контур в виде треугольника, стороны которого равны 1,2-1,5 м и более.

Контур заземления

2. Для обустройства контура в земле на расстоянии 3-10 м от здания ближе к распределительному шкафу выкапывается треугольная траншея с равными сторонами глубиной от 0,7 и шириной 0,5 м. Дополнительно прокладывается и траншея, ведущая к силовому шкафу.

Подготовка траншеи

3. По углам контура вбиваются вертикальные заземлители, которые будут выполнять роль электродов. Стержни забиваются на глубину промерзания грунта (но не менее 1,5 и не более 3 м) так, чтобы их верхняя часть выступала над землей на 20-25 см. Для лучшего вхождения в землю их концы заостряются. При этом существует правило: чем больше влаги содержится в грунте, тем меньшим может быть шаг электродов и меньшей глубина их погружения.

Забивание металлических стержней

4. Значение имеет и его сопротивление силе тока. Так, если сопротивление глины и чернозема составляет 25, торфа – 20, то песка – аж 500 Ом*м и выше. Очень высоким является и сопротивление каменистой почвы. В скалистой местности глубина погружения штырей перестает иметь решающее значение (ведь добраться до влажной земли, имеющей минимальное сопротивление, нереально). В таких случаях следует монтировать контуры заземления с большей площадью рамки, расположенной горизонтально или в форме расходящихся лучей.

Удельное сопротивление грунта

5. Если плотность грунта слишком высока, и забить стержни в него сложно, можно предварительно пробурить отверстия в земле.

6. Для соединения цепи к их концам по всему периметру треугольника привариваются полосы из стали 40*4 мм или гладкой арматуры 14 мм. Место сварки для уменьшения коррозии следует обработать битумом или иным антикоррозийным составом.

Сваривание цепи контура

Важно! Использовать рифленую арматуру для связывания контура не рекомендуется. В противном случае пустоты могут нарушить контакт с грунтом.

7. К проводу заземления такая цепь приваривается с помощью болта 10 мм. Использование скрутки для соединения недопустимо.

Скрутка для соединения цепи не допустима

После проверки данных сопротивления контура с помощью омметра траншея засыпается грунтом.

Естественно, вся внутренняя проводка в доме монтируется по трехпроводной схеме, где третьими является провода заземления. Они выводятся на электрощит, а затем подсоединяется к общему контуру заземления. В качестве дополнительной защиты система оборудуется УЗО или дифавтоматами.

Трехпроводная схема

Устройство молниезащиты

Напряжение грозовых разрядов, возникающих между наэлектризованными облаками, может достигать миллиардов вольт. Природным молниеприемником являются деревья, глубоко уходящими корнями в землю (ведь сырая земля обладает минимальным сопротивлением). Иногда молния может ударить и по самым высоким частям зданий. Именно поэтому молниезащиту устанавливают чаще всего именно на крыше.

Молниеприемник представляет из себя проводник из металла 1,5 м диаметром от 12 мм, установленной на самом высоком месте строения. На слишком больших зданиях их может быть несколько. Чем выше они расположены, тем больше защищаемая ими территория. При этом их максимальная высота может составлять 15 м (при большей высоте их эффективность снижается).

Устройство молниеприемника

Важно! Металл, покрытий лаком или краской, не может служить в качестве молниеприемника.

Если трубка металлоприемника полая, она обязательно заваривается. В качестве заземлителя выбирается алюминиевый или медный провод, который крепится к такому приемнику муфтами или клеммами. Другой его конец уходит к заземлителю, устроенному по такому же принципу, что и контур, предназначенный для заземления строений, описанный выше.

Важно! Для усиления защиты заземление молниеотвода обязательно соединяется с помощью стальной полосы, проходящей под землей, с контуром заземления здания.

Видео по теме: заземление на даче, в частном доме

Заземление на даче: как сделать его правильно

Отсутствие заземления на дачном участке может повредить изоляции электроприбора. Тогда высокое напряжение окажется на его корпусе. Ситуация усугубится, если рядом с поврежденным прибором окажутся предметы с естественным заземлением: любые трубы, открытые армирующие конструкций. Для поражения током достаточно будет прикоснуться к одной из них, пройтись босиком или в промокшей обуви по влажной поверхности. Поэтому пренебрегать организацией заземления не стоит.

Чаще всего для дачных домов выбирают треугольную схему заземления. Фото: Instagram montazh.ustanovka

Использование УЗО не является альтернативой заземлению. Только при его наличии защитное устройство будет работать правильно. Если обнаружится утечка тока, то механизм сразу же отключит питание участка, что защитит от опасных ситуаций.

Схемы заземления

Электрический ток всегда выбирает доступный проводник, у которого наименьшее сопротивление. Для людей эта величина равна 1 кОм, поэтому при заземлении нужно использовать среды с меньшим показателем. Норматив для такой системы соответствует 30-10 Ом, последний вариант актуален при одновременном создании молниезащиты. Чтобы правильно рассчитать сопротивление контура, нужно учитывать и показатели грунта.

В момент заливки фундамента можно организовать заземление по контуру строения. Фото: Instagram home_saz

Грунт	Удельное сопротивление (Ом*м)
Песок (уровень грунтовых вод менее 5 м)	1000
Песок (уровень грунтовых вод выше 5 м)	500
Чернозем	200
Влажная супесь	150
Глина полутвердая или меловой слой	60

Для получения наименьшего сопротивления требуется более глубоко погрузить электроды. Также проблему можно решить путем увеличения их числа. Контур организуется по одной из следующих схем.

1. Штыревая. Один электрод забивается очень глубоко. Вся система очень компактна, но для нее требуется специальный дорогостоящий комплект.

Сначала вбивается один отрезок, потом он наращивается следующим — и так до достижения необходимой длины электрода. Фото: Instagram sergei_panferov

2. Линейная. Все стержни располагаются в ряд. Если первая перемычка будет повреждена, то вся система выйдет из строя.

Такие системы отличаются большой протяженностью. Фото: Instagram balbuilding

3. Замкнутая. Может иметь форму треугольника, овала и прямоугольника. Даже если одна перемычка повредится, система продолжит работать. Поэтому такая схема используется чаще.

Внутри дома все провода заземления собираются на одной пластине. Фото: Instagram montazh.ustanovka

Контур желательно располагать на максимальном удалении от часто посещаемых мест, оптимальным считается расстояние 10 м. Если изоляция будет повреждена, то рядом с заземлением будет опасно находиться. Для дополнительной защиты область расположения контура обносят загородкой.

Что потребуется для заземления на даче?

• Аппарат для сваривания, для соединения конструкции. Другие способы неэффективны, контакт не будет надежным, поэтому и контур не сможет работать стабильно.
• Болгарка. Нужна для нарезания металла на отрезки необходимого размера.
• Штыковая лопата. Электроды будут заглубляться в почву.

Проверьте, все ли материалы и инструменты у вас есть. Фото: Instagram engineering_profile

• Перфоратор. Пригодится для проделывания отверстия в стене.
• Кувалда. Желательно выбрать вариант потяжелее, потому что штыри придется забивать не меньше, чем на 2 метра.
• Гаечные ключи.
• Стальной уголок длиной 2 метра, размером не меньше 0,5х0,5 см. Лучше использовать нержавеющую сталь. Также подойдет прямоугольный профиль с сечением не менее 150 мм 2 или арматура. При выборе последней нужно использовать гладкие варианты, рельеф ухудшит контакт.
• Четыре металлических полосы толщиной 4 мм и шириной 40 мм. Три из них должны иметь длину 1,2 м, а последняя доходить от места монтажа до крыльца дома.
• Болт М8 или М10.
• Медный провод толщиной от 6 кв. мм, подбирается по сечению фазного проводника.

Как организовать заземление

1. Подготовка места. Выкапываются три траншеи в форме равнобедренного треугольника. Глубина равна 1 м, ширина — 50 см, длина стороны 1,2 м. От одного из углов необходимо прокопать канаву, идущую к щитку.

2. Электроды забиваются в углах треугольника, чтобы это было проще сделать, можно заточить концы болгаркой. Если почва будет слишком высокой плотности, то придется заняться бурением шурфов. Стержни должны выступать над землей, чтобы к ним можно было приварить стальные элементы.

Иногда под контур нужно вырыть котлован, но в большинстве случаев достаточно канав. Фото: Instagram montazh.ustanovka

3. Далее электроды соединяются стальными полосами. Самая длинная приваривается к углу, от которого отходит канава к распределительному шкафу. Желательно сделать на ней небольшой изгиб возле места крепления для компенсации расширения металла при температурных скачках. Красить металлические части нельзя, допускается только обработка швов антикоррозионным составом.

Для защиты от окисления клемма закрывается корпусом, но лучше ее расположить внутри дома. Фото: Instagram electropavel_official

4. К концу самой длинной полосы присоединяется болт для соединения с клеммой. На нее будет приходить провод заземления из щитка. Теперь в стене нужно просверлить отверстие и вставить пластмассовую гильзу.

Если использовать штырьевой метод, то заземление получится максимально компактным. Фото: Instagram montazh.ustanovka

5. Другой вариант соединения предусматривает приваривание к полосе длинной стальной шпильки.

6. После этого провод идет к распределительному щиту. Рекомендуется объединить все провода заземления на пластине из бронзы.

Проверка системы

Не спешите закапывать траншею — сначала нужно измерить сопротивление. Если прибора нет, то подойдет лампа накаливания. Она должна гореть с той же яркостью, что и при включении в сеть 220 В. При несоблюдении условия придется проверить контакты или увеличить число электродов. Есть еще вариант с выливанием солевого раствора в траншею. Это улучшит показатели, но снизит устойчивость к коррозии, поэтому пользоваться хитростью нежелательно.

Домашняя электросеть надежно защищена при сопротивлении меньше 10 Ом. Фото: Instagram sergei_panferov

После окончательной проверки место засыпается землей и тщательно утрамбовывается. Теперь можно приглашать представителей энергоснабжающей компании, которые оформят разрешающую документацию.

Ведь процесс создания контура заземления показан в видео.