Схема щита учета и заземление

Вопросы заземления в частном доме, расчетов схем и монтажа системы требуют обязательного решения для обеспечения безопасности проживания. В полной мере свои функции заземление будет выполнять только при правильном выборе схемы и соблюдении всех норм и требований. Самостоятельный монтаж требует знания принципов проектирования и правил изготовления.

Нужно ли заземление в частном доме

При использовании в доме любых электроприборов всегда есть риск повреждения изоляции проводов или замыкание их на корпус. В таком случае любое касание человека опасной зоны приводит к поражению электрическим током, которое может закончиться трагически. Ток всегда стремится в землю, а человеческое тело становится проводником, соединяющим поврежденный прибор с землей.

Что дает заземление? По сути, это система, предоставляющая кратчайший путь электрическому току. По закону физики он выбирает проводник с наименьшим электрическим сопротивлением, и контур обладает таким свойством. Практически весь ток направляется в заземлитель, а потому через тело человека пройдет лишь незначительная его часть, которая не сможет причинить вред. Таким образом, контур заземления обеспечивает электробезопасность. Нормативные документы (ГОСТы, СНиП, ПУЭ) указывают, что любое частное, жилое строение должно быть им оборудовано при сетях переменного тока на напряжение выше 40 В и переменного тока – выше 100 В.

Кроме обеспечения безопасности, заземляющая система повышает надежность и долговечность бытовой техники. Она обеспечивает стабильную работу установок, защиту от перенапряжений и различных помех в сети, снижает воздействие внешних источников электромагнитных излучений.

Заземление не следует путать с громоотводами (молниеотводами). Хотя принцип их действия аналогичен, выполняют они разную задачу. Работа громоотвода заключается в отведении в землю разряда молнии при ее попадании в дом. В этом случае возникает мощный электрический заряд, который не должен попадать во внутреннюю сеть, т.к. способен просто расплавить провод или кабель. Именно поэтому линия громоотвода пролегает от приемников на крыше по внешнему контуру и не должна совмещаться с заземляющей, внутренней линией. У громоотвода и заземления может быть общий подземный контур (если имеет запас по сечению), но разводка обязательно разделяется.

Схемы заземления: какую лучше сделать

Система заземления частного дома зависит от типа подводки сети к нему. Чаще всего, она выполняется по принципу TN-C. Такая сеть обеспечивается двухжильным кабелем или двухпроводной воздушной линией при напряжении 220 В и четырехжильным кабелем или четырехпроводной линией при 380 В. Другими словами, к дому подходит фаза (L) и совмещенный защитно-нулевой провод (PEN). В полноценных, современных сетях проводник PEN разделяется на отдельные провода – рабочий или нулевой (N) и защитный (РЕ), а подвод осуществляется трехпроводной или пяти проводной линией, соответственно. С учетом указанных вариантов схема заземления может быть 2-х разновидностей.

Система TN-C-S

Предусматривает разделение PEN-ввода на параллельные проводники. Для этого во вводном шкафу PEN-проводник разделяется на 3 шины: N («нейтраль»), РЕ («земля») и шина-расщепитель на 4 подключения. Далее проводники N и РЕ не могут контактировать друг с другом. Шина РЕ соединяется с корпусом шкафа, а N-проводник устанавливается на изоляторах. Заземляющий контур подводится к шине-расщепителю. Между N-проводником и заземлителем устанавливается перемычка сечением не менее 10 кв.мм (по меди). В дальнейшей разводке «нейтраль» и «земля» не пересекаются.

Справка! Важно учитывать, что данная система эффективна только при установке УЗО и автоматического выключателя дифференциального типа.

Система ТТ

В такой схеме расщеплять проводники не требуется, т.к. нейтральный и заземляющий проводник уже разделены в подходящей сети. В шкафу просто делается правильное присоединение. Заземляющий контур соединяется с проводом (жилой) РЕ.

Вопрос о том, какая система заземления лучше, не имеет однозначного ответа. Схема ТТ проще по монтажу и не требует дополнительных защитных устройств. Однако, абсолютное большинство сетей работает по принципу TN-C, что вынуждает использовать схему TN-C-S. Кроме того, нередко в быту используются электроустановки с двухпроводным питанием. При заземлении ТТ корпус таких приборов при повреждении изоляции оказывается под напряжением. В этом случае заземление TN-C-S оказывается значительно надежнее.

Что такое контур заземления: определение и устройство

Контур заземление – это специальная конструкция из электропроводящих материалов с малым электрическим сопротивлением, обеспечивающая мгновенный отвод электрического тока в землю. Он состоит из 2-х соединенных между собой частей – внутренняя и наружная система. Надежное их соединение осуществляется во входном электрощите.

Устройство наружной подсистемы должно обеспечивать переход электрического сигнала в землю с распределением его по площади. Ее основу составляет несколько электродов, заглубленных в грунт и соединенных между собой в контур с помощью пластин. От пластин отходит шина достаточного сечения, которая вводится в электрощит, где соединяется с внутренней подсистемой. Каждый электрод представляет собой металлический штырь, закопанный (вбитый) на определенную глубину.

Внутренняя подсистема – это разводка заземляющей цепи по всему дому. Проводники от щита отводятся на розетки, к корпусам мощных электроустройств, к металлическим магистралям (трубы). Отдельные проводники объединяются в общую шину, которая присоединяется к шине внешнего контура.

Принцип действия контура заземления достаточно прост. Электрический заряд, накопленный в металлических элементах (корпуса установок, трубопроводы, арматура и т.д.) при повреждении изоляции проводников электросети или наведенный от внешних источников, устремляется по проводам внутренней подсистемы, имеющим малое электрическое сопротивление, к контуру внешней подсистемы. По закопанным в грунт электродам он «стекает» в землю. В свою очередь, земля имеет огромную емкость, что позволяет свободно «впитывать» такие утечки электричества.

Виды контуров заземления

При обустройстве контуров заземления в доме своими руками исполнители работ могут воспользоваться следующими вариантами их изготовления:

  1. Подготовка треугольного сооружения со сторонами равной длины, выбираемой в зависимости от предъявляемых к заземлителю требований.
  2. Сборка ЗК в виде линейной (протяженной) конструкции, обустроенной по периметру защищаемого строения.
  3. Применение так называемого «модульно-штыревого» варианта исполнения.

Три вида контура заземления: треугольник, линейная схема, модульно-штыревое заземление

Рассмотрим каждый из этих подходов к изготовлению заземления в частных владениях более подробно.

Треугольник

Заземляющий контур в виде равностороннего треугольника – самый распространенный тип ЗУ, чаще всего обустраиваемый в частных домах. Для его изготовления потребуется приготовить следующий комплект составляющих конструкцию элементов:

Заземляющий контур в виде равностороннего треугольника – самый распространенный тип заземляющего устройства

  1. Три металлических штыря (прутка) длиной не менее 2,5 метра.
  2. Стальные перемычки, соединяющие прутья в единую конструкцию (они заготавливаются в том же количестве).
  3. Толстая медная или стальная шина, необходимая для подключения выносной конструкции к главному заземляющему контакту, имеющемуся в распределительном шкафу.

Плоскость треугольного контура, образованного стальными полосами с расположенными по углам штырями должна располагаться в заранее вырытой траншее глубиной примерно 50-60 см.

Линейный контур

Этот тип защитного сооружения обустраивается в ситуациях, когда к ЗУ предполагается подключать сразу несколько устройств или единиц оборудования, размещенных на значительном удалении один от другого. Он представляет собой линейную конструкцию, состоящую из целого ряда вбитых в землю штырей, расстояния между которыми рассчитываются по классическим формулам.

Линейная схема контура заземления для частного дома

От полученной конструкции подобно предыдущему случаю делается отвод (2) в сторону распределительного щитка с главной заземляющей шиной (ГЗШ). Перед расчетом такого заземления следует помнить о том, что число используемых стальных заготовок ограничено особенностями растекания аварийного тока. Ознакомиться с параметрами линейного ЗУ можно в соответствующих разделах ПУЭ.

Модульно-штыревое заземление

Модульно штыревая система представляет собой образец современного подхода к решению технического вопроса. Она включает в свой комплект следующие обязательные элементы:

  1. Металлические стержни полутораметровой длины с нарезанной на их рабочей части резьбой (поверхность этих заготовок сверху покрыта слоем меди).
  2. Резьбовые муфты, изготовленные из латуни и служащие элементами соединения вертикально вбиваемых штырей.
  3. Особой конструкции латунные зажимы, обеспечивающие сочленение металлических штырей с перемыкающей полосой.
  4. Наконечники стержней, вбиваемых вертикально в грунт.
  5. Рабочая насадка с ударным винтовым наконечником, обеспечивающая передачу импульса от вибрационного инструмента (вибромолота).

Устройство модульно-штыревого заземления для частного дома Обратите внимание: Для надежной защиты от влаги и последующей за этим коррозии все соединительные резьбовые элементы обрабатываются антикоррозийной графитной пастой, входящей в комплект поставки.

Она хорошо сохраняется при эксплуатации конструкции и не растекается при сильном нагревании элементов, обеспечивая требуемое сопротивление растеканию аварийного тока. Входящая в его состав антикоррозийная лента обладает высокой устойчивостью к воздействию агрессивных растворов и надежно защищает от разрушения стальные элементы заземления. Остальные детали имеют типовое исполнение и стандартные размеры, задаваемые технологией сборки модульно-штыревой конструкции.

О том, как сделать модульно-штыревое заземление, читайте в нашей статье «Модульно-штыревое заземление своими руками: инструкция, монтаж».

Правила и требования ПУЭ

На любом жилом объекте, расположенном в городской черте и за ее пределами, согласно требованиям ПУЭ организуется специальная защита от опасных напряжений 220/380 Вольт. С этой целью на их территории устраиваются особые стальные конструкции, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). Их основное назначение заключается в создании условий, гарантирующих защиту проживающих в доме людей от удара током.

В соответствии с ПУЭ, глава 1.7., часть 1, п. 1.7.72 размеры металлических заготовок выбираются с учетом необходимости получения требуемого сопротивления растеканию тока в землю. Для различных элементов конструкции эти показатели могут различаться от образца к образцу. Однако минимальные их размеры должны соответствовать следующим нормативам:

  • соединительная полоса между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
  • сами штыри на основе уголков выбираются со сторонами 4х4 мм;
  • при использовании круглого арматурного прутка сечение не должно быть менее 10 мм2;
  • металлическая труба должна иметь толщину стенки порядка 3,5 мм.

Обратите внимание: Наличие у хозяина дома данных о рабочих характеристиках ЗК, в частности, позволит защитить от поражения током животных и жильцов.

При его обустройстве необходимо действовать в соответствии с положениями отраслевых стандартов, касающиеся эксплуатации имеющегося на объекте оборудования.

Что это такое

Линейное заземление защиты — подключение цепи к намеренно заземленным или эквивалентным непроводящим частям из металла приборов и цепей, в которых возможно замыкание и другие неполадки (индуктивное воздействие соседних проводящих контуров, воздействие молниевых вспышек и т. д.). Контур заземления защиты требуют отличать от остальных типов соединений, таких как рабочее заземление и молниезащитное.

Схема заземления системы TN-C

Область применения и принцип работы

Значение безопасности шага и контактного напряжения значительно уменьшается из-за замыкания на корпусе. Безопасность обеспечивается из-за понижения потенциала установки, для которой собирается контур заземления (путем сокращения сопротивления электрода, находящегося в грунте) и доведения потенциала контура до потенциала основной цепи до одного уровня (путем повышения потенциала электрода до величины, сравнимой с потенциалом прибора, защита которого проводится).

Применение:

  • Электронные устройства и установки (ИТ-системы) с рабочими параметрами до 1 кВ в трехфазной трехпроводной цепи с переменным током.
  • Электрооборудование с рабочим показателем до 1 кВ в однофазной двухпроводной цепи с переменным током, с изоляцией от почвы.
  • Электрооборудование с максимальным показателем в 1 кВ в двухпроводной цепи постоянного напряжения с изоляцией на обмотках источника электрического тока (IT-система).
  • Электрические устройства в цепях с показателем не только переменного, но и постоянного тока, величина которого более 1 кВ.

Система TN-S

Внешний контур или из чего состоит заземление

Заземляющий контур представляет проводящий компонент либо набор взаимосвязанных компонентов, также являющихся проводниками, которые находятся в электрическом взаимодействии с землей напрямую или посредством какой-либо среды.

Классификация заземляющих устройств

Проводник заземления соединяет заземленный участок (точку) с электродом. Заземляющее устройство представляет собой комбинацию электрода и проводящего контура.

Существует две разновидности устройств такого типа, которые различаются расположением системы электродов по отношению к основному устройству: удаленные устройства или цепи, выполненные в виде контура.

Контурное заземление

Устройства для дистанционного создания защиты отличаются тем, что заземляющий электрод перемещается за границы области, где должно быть заземлено оборудование, или сосредоточено в определенных частях области. Поэтому такое оборудование также называется централизованным.

Существенным недостатком удаленного заземляющего оборудования является то, что расстояние между системой электродов и защищаемым оборудованием слишком велико, в результате чего коэффициент контакта равен единице практически во всей области защиты. Поэтому такой тип оборудования используется исключительно при небольших значениях напряжения, чаще всего в приборах до 1 кВ.

Дистанционное заземление

Кроме того, поскольку расстояние до электрода в земле велико, сопротивление цепи заземления значительно увеличивается. Это напрямую зависит от характеристик электрода, находящегося в грунте.

Преимуществом удаленного оборудования считается возможность решить, где будет располагаться электрод и выбрать место с самым малым сопротивлением (например, мокрая глина).

Удаленное заземляющее устройство может потребоваться в следующих ситуациях:

  • Если по какой-либо причине заземляющий выключатель не может быть помещен в защитную зону.
  • Высокая устойчивость к заземлению в данной области (например, песчаная или каменистая почва) и значительно лучшая проводимость грунта за пределами области.
  • Децентрализованное размещение заземленного оборудования (например, в шахтах) и т. д.

Устройство в виде контура отличается тем, что части его заземляющего электрода размещены вдоль области и по окружности внутри нее. Как правило, электроды распределены как можно более равномерно в полевых условиях, поэтому такой тип оборудования так же имеет название распределительное.

Безопасность распределенного заземленного оборудования обеспечивается как путем снижения потенциала контура, так и путем его регулировки в защищаемой зоне до максимального контактного напряжения и ступенчатого напряжения, не превышающего допустимого значения. Это может быть достигнуто путем правильного размещения одного заземляющего провода в защищенной зоне.

Схема TN-C-S

Для быстрого «стекания» тока в землю наружная подсистема перераспределяет его на несколько электродов, расположенных в определенном порядке для увеличения площади рассеивания. Выделяются 2 основных вида соединения в контур.

Треугольник — замкнутый контур

Этот случай предусматривает использование 3-х штырей, соединенных полосами в равнобедренный треугольник. Расстояние между электродами выбирается по такому принципу: минимальное расстояние – длина подземной части электрода (глубина), максимум – 2 глубины. Например, для стандартного заглубления 2,5 м сторона треугольника выбирается в пределах 2,5-5 м.

Линейный

Такой вариант составляется из нескольких электродов, расположенных в линию или полукругом. Используется разомкнутый контур в тех случаях, когда сформировать замкнутую геометрическую фигуру не позволяет площадь участка. Расстояние между штырями выбирается в пределах 1-1,5 глубины. Недостаток способа – увеличение количества электродов.

Указанные виды наиболее часто используются при обустройстве заземления частного дома. В принципе, замкнутый контур можно сформировать в форме прямоугольника, многоугольника или круга, но потребуется большее количество штырей. Главное преимущество замкнутых систем – продолжение функционирования в полном объеме при разрыве связки между электродами.

Важно! Линейный контур работает по принципу гирлянды и повреждение перемычки выводит из эксплуатации определенный его участок.

Правила и требования к контуру заземления

Для того чтобы контур заземления работал эффективно, он должен соответствовать определенным правилам:

  1. Внешний контур должен располагаться на расстоянии не менее 1 м и не более 10 м от дома. Оптимальное расстояние 2-4 м от фундамента.
  2. Заглубление электродов выбирается в пределах 2-3 м. На поверхности оставляется часть штыря длиной 20-25 см для соединения полосой.
  3. От вводного щита до контура прокладывается шина сечением не менее 16 кв. мм.
  4. Увязка электродов между собой обеспечивается только методом сварки. В щите соединение может производиться болтами.
  5. Общее сопротивление системы не должно превышать 4 Ом для 380 В и 8 Ом для 220 В.

Внешний контур заземления располагается в земле, что предполагает повышенные требования к его конструкции. Он должен располагаться ниже уровня промерзания грунта, т.к. вспучивание почвы будет выталкивать электроды. В процессе эксплуатации коррозия не должна разрушать металл и чрезмерно увеличивать его электрическое сопротивление. Прочность стержней должна позволять вбивать их в твердый грунт.

Заземление сварочных аппаратов

Кроме корпуса сварочного аппарата заземлению подлежит один из выводов вторичной обмотки оборудования (ко второму подключается держатель электродов). Заземляемый вывод вторичной обмотки обозначают графически и оснащают стационарным выведенным фиксатором (для надежной стыковки с заземлителем).

Уровень переходного сопротивления заземлительного контура не должен быть выше 10 Ом. Если нужно поднять электропроводимость контура, контактную площадь делают больше стандартной.

Как и в случае с другими электроустановками, последовательное объединение сварочного оборудования не разрешается. Каждый аппарат должен иметь выделенное соединение с магистралью заземления здания.

Правила расчета

Заземление электроустановок должно осуществляться после предварительных расчетов. Планирование позволяет установить характеристики контура, в том числе его разновидность, геометрическую форму, площадь, размеры, количество электродов и дистанцию между ними. Все указанные данные, в совокупности с показателем токопроводимости земли, имеют непосредственное влияние на общее сопротивление системы.

Особое значение при проведении расчетов имеет удельное сопротивление грунта. Также при осуществлении расчетов учитывают сезонный фактор, делая на это соответствующие поправки.

Правила для переносных установок

В некоторых ситуациях допускается отказ от местного заземлителя для электрооборудования, оснащенного автономными источниками питания с нейтралью, не вступающей в контакт с грунтом. Обычно переносное заземление используется для защиты установок, не питающих другое оборудование. При этом источники питания должны иметь собственные заземлители, а все элементы установки — стыковаться с корпусом источника электропитания.

Работы по заземлению мобильных электрических установок выполняют в соответствии с требованиями к напряжению или сопротивлению. Показатель сопротивления не должен превышать 25 Ом. Устройства с автономными источниками электропитания и изолированными нейтралями всегда контролируются по уровню сопротивления изоляции. Кроме того, нужно обеспечить постоянный доступ для проведения проверок работоспособности изоляции.

Переносные заземлительные установки монтируются во время перерывов в работе электрооборудования. Установка защиты начинается только после отключения напряжения в электросети. Заземление устанавливается на все отключенные фазы. Причем установка осуществляется со всех сторон, откуда подается напряжение.

К монтажу переносных систем в электрических установках с напряжением свыше 1000 вольт допускаются исключительно специалисты, обладающими группой электробезопасности не меньше четвертой. Для установок с напряжением менее 1000 вольт необходима третья или выше группа электробезопасности.

Обратите внимание! Нельзя задействовать в качестве заземляющих устройств элементы, непредназначенные для этой цели. Также недопустимы скрутки.

Заземление электроустановок на предприятиях

На производстве нередко возникают ситуации, когда напряжение в корпусе вышедшего из строя оборудования отмечается не только между открытыми участками агрегата и грунтом, но и между корпусами разных устройств. Также напряжение фиксируют между корпусом оборудования и различными элементами сооружения, трубами и другими металлическими частями.

Для защиты оборудования используются обширные системы, включающие и связывающие между собой элементы установок, способные производить ток, а также металлические элементы технологических устройств и всего сооружения в целом. Задача проводимых мероприятий состоит в выравнивании потенциалов всех элементов цехов. В результате все заземляемые станки на предприятии входят в единую систему.

Защита необязательна для приборов с номинальным напряжением до 42 вольт переменного тока и до 100 вольт постоянного.

Технология заземления

Предпочтение при организации защиты отдается естественным заземлителям. Не допускается использование алюминия (кабельные оболочки, неизолированные провода), поскольку этот материал подвергается окислению в грунте, а окись — отличный изолятор.

Если нет естественных заземлительных элементов, изготавливают искусственные. Электроды (прутки, полосы, уголки или трубы) устанавливают по вертикали в грунт на глубину 2,5–3 метра. Причем верхний конец штыря должен быть выше уровня земли на 60–70 сантиметров. Установленные штыри соединяют между собой стальной полоской (толщина не меньше 4 миллиметров).

Электрод должен соответствовать определенным параметрам:

  • диаметр трубы — 30–50 мм и толщина стенок — 3,5 мм;
  • диаметр стержня — 10–123 мм;
  • толщина угловой стали — от 4 мм.

Альтернатива вертикальному заземлению — горизонтальное. Однако такое решение требует больших ресурсов рабочего пространства. Горизонтальные полосы кладут на ребро в заранее выкопанную траншею (глубина ее составляет от 60 до 70 сантиметров).

Если систему устанавливают в агрессивной среде (кислые или щелочные почвы), в качестве конструкционного материала выбирают медь или оцинковку.

В помещениях проводку для заземления прокладывают в виде магистралей. Ее располагают таким образом, чтобы она была доступна для контроля, но при этом защищена от повреждений механического характера. Если в помещении происходит выделение едких газов, проводку прокладывают по стенам с использованием скоб.

Соединение проводников с корпусами и кожухами электрооборудования осуществляется сваркой или болтами. Все контакты зачищают и покрывают лаком.

Проверка заземляющих устройств

Чтобы поддерживать заземляющие устройства в надлежащем техническом состоянии, необходимы регулярные проверки оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят следующие действия:

  1. Внешний осмотр наземной части оборудования.
  2. Тестирование наличия электроцепи между заземляющим устройствам и подзащитными компонентами.
  3. Замер сопротивления контура.
  4. Мониторинг пробивных трансформаторных предохранителей.
  5. Тестирование надежности соединений с естественными заземлительными устройствами.
  6. Замеры сопротивления петли фаза–ноль.
  7. Измерение удельного сопротивления земли для опор линий электропередачи, если напряжение превышает 1 кВт.
  8. Вскрытие почвы в отдельных местах для визуального контроля за элементами системы.

Проверка присутствия электроцепи между заземлением и защищаемым электрооборудованием осуществляется для подтверждения непрерывности и надежности системы. В ней недопустимы обрывы или некачественные контакты. В простых сетях (без больших разветвлений) сопротивление переходных контактов замеряют непосредственно между защитным и защищаемым элементом системы. Для сложных сетей используется другая тактика: вначале делается замер между заземлителем и отдельными частями магистрали, а уже затем — между участками и заземленными элементами.

Для измерений используют специальный аппарат — омметр (например, М-372). Также применяют измерительные мосты (типы приборов — УМВ, МMB, MBУ) или измерительное устройство типа МC-08. Непосредственно замеры сопротивления заземляющего контура выполняют измерителями М-416б ИСЗ-01, МС-08, М-1103.

Чтобы защитить электросети (до 1 кВт) с отведенной от земли нейтралью от перенапряжений, трансформаторы оснащают пробивными предохранителями. Надежность функционирования предохранителей зависит от правильности сборки и регулярного контроля за их техническим состоянием. В связи с этим проверка предохранителей проводится как при пусковых работах, так и при ремонте оборудования или перестановке данных устройств. Также предохранители проверяются при наличии предположения об их возможном срабатывании.

В случае повреждения участка и если показатель тока однофазного замыкания 1К соответствует следующему ниже условию, сеть отключается.

Чтобы определить ток однофазного замыкания, делают замер полного сопротивления электроцепи однофазного замыкания на корпус устройства или грунт. Самым простым способом измерения считается замер сопротивления петли ноль–фаза. Для этого используют вольтметр и амперметр.
Все устройства, используемые для измерений, должны иметь технический паспорт. В документе указывается схема заземления, результаты последних замеров и проверок состояния системы, данные о действиях, осуществленных при проведении ремонтных работ и внесенных изменениях.

Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры

Расчеты заземления для частного дома основываются на формулах расчета сопротивления растеканию тока для электродов. Примеры будут показаны ниже.

Сопротивление грунта

При одиночном стержне применяется формула:

где ρ экв — эквивалентное удельное сопротивления однослойного грунта (выбирается по таблице 1 для конкретной почвы);

  • L — длина электрода (м);
  • d — диаметр электрода (м);
  • T — расстояние от середины электрода до поверхности земли (м).

Таблица 1

Грунт ρ экв, Ом·м
Торф 20
Почва (чернозем и др.) 50
Глина 60
Супесь 150
Песок при грунтовых водах до 5 м 500
Песок при грунтовых водах глубже 5 м 1000

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

Количество электродов в контуре можно рассчитать по формуле, где:

Rн — максимально допустимое общее сопротивление контура (для сети 127-220 В – 60 Ом, для 380 В – 15 Ом), Ψ — климатический коэффициент (определяется по таблице 2).

Таблица 2

Размеры электродов выбираются с учетом реальных условий и рекомендаций:

  • труба — минимальная толщина стенок 3 мм, диаметр – по наличию материала;
  • стальной пруток — диаметр не менее 14 мм;
  • уголок — толщина стенки 4 мм, размер – по наличию материала;
  • полоса для увязки электродов — ширина – не менее 10 мм, толщина — более 3 мм.

Глубина заглубления (длина электродов) выбирается из условия – минимум на 15-20 см ниже уровня промерзания. Минимальная длина – 1,5 м. Шаг установки штырей составляет 1-2 длины электрода, а минимальное расстояние составляет 2 м.

Пример расчета ЗУ

В качестве примера рассматривается расчет сопротивления одиночного вертикального стержня (фото справа). Для его проведения

Схема установки одиночного вертикального заземлителя

используются следующие данные:

ρ – удельное сопротивление почвы (в Омах на·метр);

L – общая длина исходного стержня (в метрах);

d – его основной типоразмер (диаметр) в метрах;

Т – расстояние от поверхности земли до середины штыря.

Если исключить влияние факторов, определяющих растекание тока в горизонтальных элементах, сопротивление для вертикальных кольев вычисляется так:

Требуемое число стержней, гарантирующее нужную величину проводимости (без учета горизонтальных составляющих) определяется из следующей формулы:
где Rн – это нормируемый ПТЭЭП эталонный показатель растекания.

С учетом не рассматриваемых ранее горизонтальных элементов формула для определения числа прутьев приобретает такой вид:

где ηв – коэффициент загруженности ЗК, учитывающий влияние токов стекания различных прутьев друг на друга.

Дополнительная информация: При параллельном размещении двух линеек из трутков их взаимное влияние проявляется намного сильнее.

При чрезмерно «плотном» их расположении комплексное сопротивление ЗК заметно возрастает. Полученное в результате предложенных выкладок значение проводимости округляется затем в большую сторону.

Рассмотренный способ расчета можно полностью автоматизировать, если воспользоваться онлайн калькулятором расчета сопротивления заземления, специально разработанного для этих целей.

Разрабатываем схему

Работы по обустройству заземления частного дома начинаются с разработки схемы заземляющего контура. Наибольшей популярностью пользуется замкнутая система в форме треугольника. Три электрода составляют его вершины, а остальные стержни вкапываются по его сторонам между вершинами. Если площадь возле дома не позволяет соорудить такой контур, то электроды устанавливаются в линию, полукругом или «волной». Следует отметить, что эффективность треугольного расположения значительно выше.

Материалы для контура заземления

Контур заземления должен иметь высокую механическую прочность, низкое электрическое сопротивление и возможность надежного соединения. Кроме того, немаловажную роль при выборе материала играет его стоимость.

Параметры и материалы штырей

Электроды или штыри обычно делаются из стального профиля. Данный материал привлекает возможностью заглубления стержней путем простого вбивания. При этом электрическое сопротивление его вполне удовлетворяет требованиям при достаточном поперечном сечении. Штыри могут выполняться из таких материалов:

  1. Пруток. Наиболее распространенный вариант – стержень диаметром 16-18 мм. Арматуру использовать не рекомендуется, т.к. она подвергается калению, что приводит к увеличению удельного сопротивления. Кроме того, рифленая поверхность приводит к нерациональному использованию сечения стержня.
  2. Уголок. Чаще всего применяется уголок размером 50х50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Нижняя часть заостряется для упрощения забивания.
  3. Труба диаметром более 50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Толстостенные трубы рекомендуются для твердых грунтов и регионов с частыми засухами. В нижней части такого штыря сверлятся отверстия. При пересыхании почвы в трубу заливается соленая вода, что повышает рассеивающую способность грунта.

Из чего делать металлосвязь

Электроды, забитые в землю, соединяются между собой металлосвязью. Она может выполняться из следующих материалов:

  1. Медная шина или провод сечением не менее 10 мм2.
  2. Алюминиевая полоса или провод сечением не менее 16 мм2.
  3. Стальная полоса сечением не менее 48 кв.мм.

Наиболее часто используется стальная полоса размером (25-30)х5 мм. Основное ее преимущество возможность надежной сварки с электродами. Когда в качестве связи используется проводник из цветных металлов, к штырям привариваются болты, на которых закрепляются шины.

Как сделать монтаж контура заземления самостоятельно

Монтаж заземления можно сделать своими руками. Все шаги будут описаны ниже.

Выбираем место

Оно должно находиться в той части участка возле дома, куда не заходит человек без острой необходимости и домашние животные. Контур располагается не ближе 1 м от фундамента постройки. Лучше, если этот участок будет огорожен невысокой изгородью. На земле отмечаются все точки нахождения электродов. Обычно строится правильный, равнобедренный треугольник.

Земляные работы

Вдоль всей разметки копается траншея глубиной 0,5-0,6 м. Аналогичная траншея роется по ходу укладки шины, соединяющей контур с вводным электрошкафом.

Собираем конструкцию

Вначале, согласно схемы вбиваются штыри на заданную глубину (обычно 2-2,5 м). К вершинам стержней приваривается металлосвязь. Одна полоса приваривается к крайнему электроду (вершине треугольника) и укладывается в траншею, идущую к дому.

Ввод в дом

Шина от контура вводится во входной электрощит. На конце сверлится отверстие для болтового соединения. Сюда присоединяется соответствующая жила кабеля. При TN-C-S-системе шина соединяется с шиной-расщепителем.

Проверка и контроль

Контроль проводится путем измерения электрического сопротивления всего контура. Оно не должно превышать нормируемые показатели

Часто используется простой способ проверки. Присоединяется лампа накаливания мощностью 100-150 Вт – один конец на фазу, второй – на заземление. Четкое сияние ее указывает на качественный монтаж. При тусклом горении необходимо проверить качество стыков. Если лампа не горит, то сборка проведена неправильно.

Готовые комплекты заземления для частного дома

Самостоятельный монтаж позволяет существенно снизить затраты на систему заземления. Однако готовые комплекты позволяют ускорить работы и повысить надежность контура. Можно выделить такие модели:

  1. ZandZ – контур с одним или несколькими электродами из нержавеющей стали. Допускаемое заглубление — до 10 м. Цена зависит от длины штырей. Средняя цена комплекта с пятиметровыми электродами — 23500 рублей.
  2. Galmar – имеет электроды длиной до 30 м. Средняя цена — 41000 рублей.
  3. Elmast. Эта система изготавливается в России и адаптирована к российским условиям эксплуатации. Цена – от 8000 рублей.

Важно! На российском рынке представлено множество моделей, что позволяет сделать оптимальный выбор. Глубина забивания их электродов колеблется от 5 до 40 м. Ценовой диапазон – 6000-28000 рублей.

Особенности схем заземления 220 В и 380 В

Схемы заземления при вводе сетей на 220 и 380 В имеет определенные различия. Внешний контур таких систем абсолютно одинаков. Разница заключается в разводке кабеля и вводе в дом. В случае сети на 220 В вводится двухпроводная линия. Одна жила расщепляется на «нейтраль» и «землю», а другая устанавливается на изоляторы.

В случае сети на 380 В, чаще всего, подходит четырехпроводная линия. Один провод расщепляется аналогично предыдущему случаю, а 3 других проводника устанавливаются на изоляторы и изолируются друг от друга. Фазные жилы и «нейтраль» пропускаются через УЗО и дифавтомат.

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.

  • Новости
    • Все новости
    • Законотворчество
    • Государственный надзор и контроль
    • Управление ОТ на региональном и местном уровне
    • События, интервью, факты
    • Передовой опыт
    • Происшествия, аварии, пожары, несчастные случаи
    • Консультации и разъяснения
    • Обо всем
  • Библиотека
    • Законодательство по ОТ, пожарной и промышленной безопасности
    • Инструкции по ОТ
      • Что такое инструкция по ОТ?
      • Все инструкции
      • Типовые инструкции по охране труда для работников по должностям, отдельным профессиям.
      • Типовые инструкции по охране труда для работников организации на отдельные виды работ.
      • Инструкции по охране труда для работников организации по должностям, отдельным профессиям.
      • Инструкции по охране труда для работников организации на отдельные виды работ.
    • ГОСТы Российской федерации
    • Технические нормативы
  • Soft по ОТ и ПБ
    • «ОХРАНА ТРУДА» для 1С:Предприятия 8
      • О программе
      • Возможности программы
      • Купить программу
    • АРМ ОТ
      • О программе
      • Экзаменационные вопросы
      • Бесплатная регистрация
    • Наглядная безопасность и охрана труда
      • О программах
      • Перечень всех программ и их содержание
      • Стоимость программ
      • Купить программы (оформление заявки)
  • Консультации по ОТ
    • Все консультации
    • Консультации органов исполнительной власти
    • Организация ОТ на предприятии, СУОТ, трудовые споры
    • Требования безопасности к производственным процессам
    • Несчастные случаи на производстве
    • Обучение по ОТ и ПБ
    • Медосмотры, профзаболевания, МСЭ.
    • СОУТ, экспертиза УТ, производственный контроль, льготы и компенсации
    • СИЗ и СКЗ
    • Промышленная безопасность
    • Пожарная безопасность
    • ГО и ЧС
    • Экология
  • Дистанционное обучение
  • Форум
    • Форум
    • Правила форума
  • Золотой фонд
    • Файлообменник
      • Все файлы
      • Статистика и анализ, отчеты гос.органов
      • Управление охраной труда
      • Деятельность службы охраны труда
      • Безопасность производ процессов
      • Пожарная безопасность
      • Промышленная безопасность
      • Нормативно-правовые акты
      • Рефераты, курсовые, дипломы, диссертации, книги
      • Программы и мультимедиа по ОТ
      • Стихи, песни, приколы, пр. для отдыха
      • Бланки и формы журналов по охране труда
      • Разное
    • Видеогалерея
      • Все видео
      • Безопасность на производстве (охрана труда, промышленная и пожарная безопасность, экология)
      • Выставки, конференции, совещания, интервью
      • Учебный и агитационный материал
      • Товары, продукция и услуги по охране туда
      • Происшествия, аварии, н/сл, ДТП, пожары и т.п.
      • Мир, государство, общество, экономика, политика (новости)
      • Хобби, личное, разное
    • Доска объявлений
      • Все объявления
      • Биржа труда — ВАКАНСИИ
      • Биржа труда — РЕЗЮМЕ
      • Конкурсы, аукционы, запросы котировок
      • Услуги по аттестации рабочих мест, лаб.исследованиям, сертификации
      • Услуги по обучению по ОТ, курсы повышения квалификации
      • Медицинские услуги
      • Другие услуги в области ОТ (разработка документов, аудит, функции служб ОТ и др.)
      • Продукция по охране труда
      • Услуги и продукция в области промышленной безопасности
      • Услуги и продукция в области пожарной безопасности
      • Прочие объявления
  • Соцсеть специалистов (ССОТ)
    • О сообществе
    • Обновления в сообществе
    • Люди сообщества

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *