Заземление в квартире своими руками
Заземление и молниезащита
Сделать заземление в квартире – современная необходимость! Но как быть, если электрический щиток вовсе не содержит клеммы с отметкой «земля»? Ведь такое часто встречается в старых домах – в тех же панельных хрущевках.
Каждый выходит из ситуации по-своему. Большинство электриков подключает устройство защитного отключения, либо делает индивидуальный контур. Кто-то и вовсе выводит провод заземления на систему водопровода или отопления (подключая его, скажем, к батарее). Но безопасно ли это? И как выполнить заземление в квартире правильно? Об этом и побеседуем…
Предположим, застройщик вовсе не предусмотрел возможность сделать заземление в квартирах. Вы же при любом раскладе дел хотите быть уверены в своей безопасности, не опасаясь, что в один «прекрасный» момент можете получить удар током. В таком случае УЗО – отличный вариант надежной защиты. Безусловно, установка подобного устройства – это не полноценная замена заземления.
Однако УЗО гарантировано обезопасит вас от непредвиденной утечки тока. Как? Все просто – аппарат сразу же отключит подачу электричества на обслуживаемый электроприбор, как только произойдет та самая утечка.
Помимо правильного подключения УЗО рекомендуется произвести замену старой электропроводки в квартире на новую – трехжильную. Это существенно уменьшит ваши хлопоты в будущем – как только в доме начнутся официальные работы по заземлению, у вас уже будет все готово (останется только «бросить» провод от квартиры до соответствующей шины щитка на этаже).
Как все происходит?
От квартиры проводят одножильный провод РЕ к подвалу (проще всего провести его по стояку). Вблизи самого дома в землю вбивают несколько уголков из металла, обычно достаточно трех штук, которые соединяются между собой металлической пластиной (также делается контур для заземления в частном доме). Когда треугольник готов, к нему необходимо подключить выведенный с этажа провод, при этом второй конец провода закреплен к щитку. Когда защитный контур подсоединен к щитку на этаже – защита готова и работает!
Есть важный нюанс – следует предварительно согласовать свои планы по сооружению контура с управляющей компанией. Разумеется, самовольно принятое решение по возведении подобной защиты влечет за собой уйму проблем. Вмешиваться в уже утвержденный проект (а именно это вы и сделаете, если не пригласите специалистов) чревато тем, что ответственность за возможные неполадки и даже аварию в дальнейшем ляжет конкретно на вас. Так что будьте очень осторожны и крайне предусмотрительны!
Теперь самое время поговорить о безопасности. А конкретнее – о тех «народных» методах заземления, которые вряд ли можно счесть правильными, однако которые так широко практикуются среди людей. И скажем сразу – практикуются напрасно.
И объясним вам, почему:
- возможен пробой электрического тока на корпус подключенного прибора – бойлера, стиральной машины и тому подобного бытового устройства;
- из-за подключенного к батарее или стояку провода, электроток распространяется и на соседние квартиры, являющиеся частью единой системы;
- любой, кто случайно прикоснется к батарее или просто отправится попить воды из-под крана – потенциальная цель для поражения током.
Это все не пустые слова, это обязательные меры предосторожности. Подобные «народные» методы заземления строго-настрого запрещены правилами ПУЭ (а конкретно – ПУЭ 1.7.110)
- Так называемое «зануление» – когда осуществляется соединение в розетке заземляющего провода с нулем. В том случае, если произойдет обрыв нулевого провода, высокое напряжение распространится и на корпусы подсоединенных к системе устройств (от компьютера до водонагревателя).
- Последовательное заземление электрических приборов. В случае создания подобного контура, при аварии может произойти электромагнитная несовместимость. В итоге из-за помех, создаваемых электроустановками, существует вероятность того, что контур не убережет вас от урона электрическим током.
- Подключение нескольких проводов к одной клемме шины РЕ. Тут все просто: одна контактная площадка – один проводник. И пренебрегать этим условием ни в коем случае нельзя.
Пожалуй, это вся основная информация, которую вы должны знать при желании сделать заземление квартиры самостоятельно. Повторимся, что в качестве временной защиты рекомендуем пользоваться УЗО. В целом же необходимо уверенно настаивать на том, чтобы об усовершенствовании электрической проводки в вашем доме позаботились городские власти.
Инструкция обустройства треугольного контура заземления
На практике наиболее популярна схема выполнения заземляющего контура в виде треугольника, хотя возможны любые другие варианты его геометрии. Три штыря одинаковой длины забивают в грунт в углах равностороннего треугольника и соединяют их горизонтальной шиной.
В замкнутой системе при нарушении одного из контактов контур продолжает работать. В случае последовательного размещения заземлителей при разрыве горизонтального соединителя сопротивление контура заметно возрастает. В таком варианте для увеличения надежности можно подключить горизонтальный соединитель в середине конструкции и выполнить несколько линий.
Чтобы обустроить контур защитного заземления, потребуются следующие материалы:
-
- уголок стальной 50х50х5мм, длина каждого штыря 3-5м;
- полоса из стали сечением 40х4мм;
- комплект оцинкованных метизов М10 из болта, двух гаек и двух шайб;
- антикоррозийный состав или краска для наружных работ.
В качестве штырей может также выступать пруток диаметром не менее 12мм. При этом использование арматуры не приветствуется, так как она имеет повышенное сопротивление поверхности. Уголок, напротив, подходит очень хорошо, так как имеет большую площадь контактной поверхности, не изгибается при забивании в землю, обладает небольшим сечением и легко входит в грунт.
Выше представлен перечень основного инструмента, необходимого для выполнения работ. Сначала необходимо вырыть траншею глубиной 0,7м в виде треугольника со стороной 2,5м на расстоянии 1-2м от здания. Одна из вершин треугольника должна быть соединена канавкой той же глубины со стеной дома. При этом необходимо предусмотреть возможность размещения дополнительных стержней, если сопротивление контура заземления окажется больше 4Ом.
Его следует измерить по мере готовности конструкции.Стальной профиль длиной 3-5м обрезают болгаркой под углом для облегчения забивания в грунт. Отметим, что для уменьшения сопротивления растекания тока следует выбрать максимально длинные стержни, которые удастся загнать в землю. В любом случае они должны заходить ниже глубины промерзания не менее, чем на 1м. Для облегчения работы можно предварительно пробурить отверстия в земле на длину бура.
Уголки забивают в грунт кувалдой, разместив их в вершинах треугольника со стороной 2м. В итоге, верхний срез уголков должен выступать над дном траншеи на 20см. Учтите, при увеличении или уменьшении расстояния между штырями на 1м, общая эффективность контура соответственно возрастает или падает на 10-20%.
Выступающие части уголка соединяются полосой 40х4мм с помощью сварки. Далее горизонтальный соединитель выводится на цоколь здания, где к нему приваривается болт. Надежность конструкции будет выше, если соединительная полоса является единым куском. Места сварки следует обработать антикором или покрыть краской.
Больше ничего красить не следует, так как это ухудшит электрический контакт заземления с грунтом.
Как вариант, в цоколе здания можно просверлить отверстие, в которое вставляется металлический штырь или шпилька, приваренный к полосе заземляющего контура. В этом случае медный проводник подсоединяется с внутренней стороны здания.
В каких целях устраивается заземление?
Устройство заземления собственного дома требуется по нескольким причинам.
Существуют конкретные нормы, обязывающие заземлять дом — в ином случае можно получить весьма серьезный штраф. Помимо этого, некоторые приборы, без которых комфорт в частном доме невозможен (например, газовый котел), просто нельзя эксплуатировать без данной защиты.
Заземление газового котла
Главной же целью устройства токозащиты является устранение риска поражения электротоком от прикосновения к корпусу какого-либо бытового электроприбора. При испорченной проводке, например, стиральной машины, на ее корпусе висит фаза. Стоит только прикоснуться к устройству, и можно получить очень чувствительный электроудар, который может оказаться смертельным. При наличии защиты ток просто убежит по пути наименьшего сопротивления.
Правильное устройство заземления позволяет минимизировать количество помех в электросети. Также оно значительно снижает электромагнитные излучения, негативно сказывающиеся на самочувствии и состоянии здоровья проживающих людей.
Зависимость схемы подключения заземления от контура заземления
Если у столба линии электропередач выполнено повторное заземление, то схема подключения заземления в загородном доме выполняется по системам TN-C-S или TT. Когда состояние сетей не вызывает опасений, в качестве заземляющего устройства дома следует использовать повторное заземление линии и подключать дом в соответствии с системой заземления TN-C-S. Если воздушная линия старая, либо качество выполнения повторных заземлений подлежит сомнению, лучше выбрать систему ТТ и оборудовать индивидуальное заземляющее устройство на придомовом участке.
Для заземляющего устройства в первую очередь следует использовать естественные заземлители – сторонние проводящие части, имеющие непосредственный контакт с грунтом (водопроводы, трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции загородного дома и прочее). (см. п.1.7.54, 1.7.109 ПУЭ 7-го издания).
При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.
При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.
Наиболее эффективен в использовании, если на вашем участке почва представлена суглинком, торфом, насыщенным водой песком, обводненной глиной. Стандартная длина стержней составляет от 1,5‑х до 3‑х м. Выбирая длину вертикальных электродов, исходим из водонасыщенности вмещающих пород на участке. Заглубленные грунт вертикальные заземлители объединяются горизонтальным электродом, например, полосой, а для минимизации экранирования располагаются на расстоянии, соразмерном длине самих штырей.
Конструкцию заземляющего устройства рекомендуют располагать на расстоянии одного метра от фундамента строения (см. п. 1.7.94 ПУЭ 7-го издания).
Подключение по схеме TT
Схема похожа на заземление дома по системе TN-C-S, но есть у нее и разительные отличия. В системе подключения TT входящий проводник PEN, несущий двойную нагрузку (нуля и земля), подключается к шине, которая изолирована от контакта с распределительным щитком. Как, в принципе, и фазный проводник. К ней будет подключаться нулевой провод, выходящий из дома.
К не заизолированной шине, которая с другими шинами ничем не связана, подключается заземляющий провод, выходящий из дома. Сюда же подсоединяется и заземлитель, идущий от уличного контура заземления. Соединение производится медным кабелем с минимальным сечением 10 мм². То есть, получается, что все провода проходят по разным контурам и друг с другом соединяются лишь в бытовых приборах.
Отличительной особенностью системы заземления TT, ее положительная сторона – это разделение двух контуров: нуля и заземления. В системе TN-C-S есть один негативный момент – при отгорании провода PEN, электричество пойдет по наименьшему сопротивлению, то есть, по самому защитному заземлению. А это чревато большими неприятностями. Минимально, что может случиться, произойдет короткое замыкание в проводке, могут сгореть бытовые приборы. Максимально – здесь и до пожара не так далеко.
Заземления в частном доме по системе TT гарантирует полную безопасность при любых нестандартных ситуациях. И даже если проводник PEN отгорит, то просто в доме не будет электричества, потому что заземляющая сеть проходит отдельным контуром. И ничем с нулем она не связана. Поэтому, выбирая систему заземления для дома ТТ (своими руками смонтированную), можно быть уверенным в полной ее безопасности.
Виды контуров заземления
При обустройстве контуров заземления в доме своими руками исполнители работ могут воспользоваться следующими вариантами их изготовления:
- Подготовка треугольного сооружения со сторонами равной длины, выбираемой в зависимости от предъявляемых к заземлителю требований.
- Сборка ЗК в виде линейной (протяженной) конструкции, обустроенной по периметру защищаемого строения.
- 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
- Три металлических штыря (прутка) длиной не менее 2,5 метра.
- Стальные перемычки, соединяющие прутья в единую конструкцию (они заготавливаются в том же количестве).
- 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:
- Металлические стержни полутораметровой длины с нарезанной на их рабочей части резьбой (поверхность этих заготовок сверху покрыта слоем меди).
- Резьбовые муфты, изготовленные из латуни и служащие элементами соединения вертикально вбиваемых штырей.
- Особой конструкции латунные зажимы, обеспечивающие сочленение металлических штырей с перемыкающей полосой.
- Наконечники стержней, вбиваемых вертикально в грунт.
- Рабочая насадка с ударным винтовым наконечником, обеспечивающая передачу импульса от вибрационного инструмента (вибромолота).
Устройство модульно-штыревого заземления для частного дома
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.
Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция
Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:
- сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
- угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
- гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
- штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
- кувалда для вбивания электродов в землю;
- перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.
Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:
- Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
- Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
- Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
- Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².
После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.
Выбор места для монтажа контура заземления
В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.
Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.
Выполнение земляных работ
После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.
Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.
Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.
Забивание заземлителей
После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².
Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м
Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу
Сварные работы
После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.
Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.
Обратная засыпка
После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.
После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.
Проверка контура заземления
После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.
Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.
Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.
Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).
Выбираем схему заземления для частного дома
Сегодня существует две схемы защиты от поражающего действия тока — подключение TN-C-S и TT. Особенность первого заключается в том, что в нейтральном проводе защитный нуль совмещается с рабочим, тогда как второе имеет глухозаземлённую нейтраль. Подача же электричества к частному дому чаще всего происходит с использованием воздушных линий со схемой заземления TN-C, которые характеризуются наличием фазного проводника (L) и совмещённого с нулём защитного проводника PEN. Для подключения собственного земляного контура применяют два способа:
- преобразование традиционной схемы в TN-C-S;
- подсоединение к «земле» по системе TT.
Забегая наперёд, отметим, что подключение по схеме TT получило большее распространение, поскольку подразумевает заземление всех токоведущих частей оборудования. Тем не менее рассмотрим оба этих способа.
Подсоединение TN-C-S
Выше уже неоднократно говорилось, что отдельный защитный провод в системе TN-C не предусматривается. Чтобы получить точку подключения к заземлению, совмещённый PEN-проводник разделяется на две отдельные линии — защитную (РЕ) и нулевую рабочую (N).
При подключении TN-C-S провод PEN разделяют на две отдельные линии
В этих целях в электрощит монтируют заизолированную шину N, кроме того, устанавливают PE-шину, подключённую к кожуху шкафа. К последней подключают PEN-провод от линии электропередачи. В качестве шин используются отрезки медной ленты, сечение которой соответствует максимальной силе тока. Затем устанавливают перемычку между двумя шинами, а сам щит подключают к контуру заземления. Фазный провод монтируют на отдельную изолированную шину.
Подключение по схеме TT
Этот тип защиты не требует никакого разделения PEN-провода. Как и в предыдущем случае, фазный провод крепят к отдельной изолированной шине, а совмещённый с рабочей нейтралью PEN-проводник соединяют с другой изолированной от щита шиной. В дальнейшем его считают обычным нулевым проводом. Заземляющий контур подсоединяют к металлическому кожуху шкафа, поэтому он не связан с PEN-проводом.
Заземление, подключённое по схеме TT, предполагает изоляцию линий N и PE
Благодаря особенностям этого подключения появляются преимущества в сравнении со схемой TN-C-S:
- при отгорании совмещённого с рабочей нейтралью PEN-проводника корпус любого потребителя не окажется под напряжением (потенциал будет равняться нулю);
- отсутствие связи между нулём сети и защитным проводом делает невозможной ситуацию, когда на корпусе электрооборудования появляется напряжение перекоса фаз.
Скептики могут заявить, что описанные выше случаи вызовут срабатывание устройства защитного отключения (УЗО), которым сегодня оборудуют практически все защитные системы. Тем не менее, не стоит испытывать судьбу и надеяться на электронику — лучше обеспечить себя двойной защитой. Следует отметить, что вследствие необходимости в дополнительных реле напряжения и УЗО система TT обходится потребителям дороже, чем TN-C-S, поэтому при её выборе надо быть готовым к дополнительным тратам.
Итоги и пожелания
- Замкнутого типа – система собрана в виде треугольника из металлических элементов. Основное преимущество заключается в надежности, поврежденная перемычка между электродами не влияет на работоспособность системы – она будет функционировать с другой стороны.
- Линейного типа – штыри устанавливаются в одну линию и соединяются последовательно металлической полосой. Недостаток в том, что повреждение перемычки влечет выход из строя всей системы.
Полезные советы
Схемы для подключения
Принципы работы устройств
Главные понятия
Счетчики от Энергомера
Меры предосторожности
Лампы накаливания
Видеоинструкции для мастера
Проверка мультиметром