Як зробити заземлення в приватному будинку своїми руками

За всіма сучасними вимогами у приватному будинку має бути організоване захисне заземлення.Що таке захисне заземлення і навіщо воно потрібне?

Електрика в наші будинки подається по двох дротах.Один з них є нейтральним, і до нього можна торкатися голою рукою. На другому присутня напруга і чіпати її не можна - вдарить струмом. Нейтральний провід на живильній підстанції з'єднаний із землею.

Такий спосіб підключення у професійних колах називається системою з нейтраллю, що глухо заземлена, і позначається TN-C. Він найпростіший і найдешевший, застосовується дуже давно, але не відповідає сучасним вимогам щодо безпечної експлуатації електроприладів.

У колишні роки, коли у наших бабусь найпотужнішим приладом була праска в 300 ват, така схема себе виправдовувала, бо була простою та дешевою. Жодного додаткового захисту, крім пробок з плавкими запобіжниками на 6 ампер, не потрібно.

Але зараз кількість, потужність і складність електроприладів, що використовуються, гігантськи зросла, і для безпечної експлуатації потрібне застосування спеціальних методів захисту. Одним з таких методів є створення пристрою захисного заземлення.

У традиційному варіанті воно є конструкцією з вертикальних металевих прутів., вбитих у землю на певну глибину та з'єднаних між собою горизонтальними металевими смугами Провід від споруди надходить у вступний щиток, де приєднується до головної заземлюючої шини (ГЗШ). Тепер у щитку є три дроти: фазовий, нульовий та захисний.

Це дозволяє перевести систему TN-C на систему TN-C-S, найбільш безпечну для споживача. Розведення всередині будинку проводиться кабелем із трьох проводів, що дозволяє правильно заземлити корпуси електроприладів та захисні клеми євророзеток. Що дає?

По-перше, покращуються умови роботи сучасних електроприладів.Усі прилади, що оснащені вилкою з трьома контактами, вимагають для своєї надійної та безпечної роботи з'єднання захисної клеми із заземленням.

Зазвичай це блоки живлення комп'ютерів, кухонні комбайни, мікрохвильові печі, грилі, бойлери, пральні машини, пилососи та інша побутова техніка. У цих пристроях діють імпульсні струми, обертаються електромотори – вони утворюють активні перешкоди.

За рахунок заземлення ці перешкоди повністю або частково компенсуються. Самі пристрої починають працювати стабільніше, термін їхньої служби збільшується. У мікрохвильовій печі, наприклад, значно зменшується шкідливе фонове випромінювання. Наявність у щитку ГЗШ дозволяє провести таке захисне заземлення.

По-друге, пряме заземлення корпусів у місцях із підвищеною небезпекою – ванни, сирі підвали – захищає від можливості ураження електричним струмом. У разі поломки приладу та попадання напруги на корпус у ланцюзі живлення різко зростає струм, і негайно спрацьовує пристрій захисного відключення (ПЗВ). Без заземлення висока напруга залишається на корпусі, і людина при випадковому торканні отримує електротравму.

Рекомендується заземлювати корпуси нагрівальних бойлерів, пральних машин, електричних духовок, газових казанів. Це забезпечує безпечну експлуатацію приладів як за рахунок випадкового попадання фази на корпус, так і за рахунок зменшення впливу на їхню працездатність зовнішніх імпульсних перешкод. В інтернеті наводяться відомості, коли заземлення корпусу комп'ютера призвело до збільшення кількості швидкості мережі.

По-третє, наявність захисного заземлення дає можливість організувати блискавкозахист будинку.

Вимоги до захисного заземлення:

• забезпечення низького електричного опору між електродами та ґрунтом у найнесприятливіші погодні періоди: сухе літо та морозна зима;
• конструкція повинна довго зберігати свої якості.

Вибір конструкції

Вибір конструкції залежить від багатьох факторів:

• тип ґрунту;
• наявність вільної площі;
• доступність матеріалів;
• трудомісткість виготовлення;
• фінансові можливості.

Опір між елементами захисного заземлення та ґрунтом визначається станом ґрунту, кількістю та властивостями електродів, глибиною їх залягання. Найбільш підходять суглинок, торф, волога глина. Важкими вважаються сухі піщані та кам'янисті ґрунти. Чим глибше залягання елементів, тим краще контакт із ґрунтом і нижчий опір.

Для нормальних грунтів дешевим варіантом буде класична конструкція заземлення, коли вертикальні електроди вбиваються в землю прямою лінією або у вигляді трикутника і з'єднуються між собою горизонтальними смужками за допомогою зварювання.

Недоліком лінійного розташування є різке погіршення електричних властивостей при пошкодженні будь-якої з горизонталей. Трикутник у разі найбільш надійний.

Для початку треба вибрати місце для заземлення.Воно має бути недалеко від вступного щитка, але не ближче 1,5 метра від вимощення. Вертикальні елементи заземлення забиваються на глибину 2,5 – 3 метри. У разі трикутного розміщення сторони трикутника дорівнюють такій же величині.

При лінійному розташуванні відстань між вертикалями роблять менше, але не ближче ніж 1,2 метра один від одного. Занадто близьке розташування не приносить користі, тому що погіршуються умови розтікання струму по землі, а вартість і трудомісткість збільшуються.

Горизонтальні елементи розміщуються на глибині 0,5 метра від поверхні та з'єднуються з вертикальними за допомогою зварювання. Жодне інше з'єднання не допускається чинними правилами. Від найближчого до вступного щитка кута конструкції робиться відведення до будинку за допомогою смужки. До кінця смужки приварюється болт М10, якого приєднується провід чи шина для введення в щиток.

Перетин провідника:

• мідь – не менше 10 кв. мм;
• сталь – не менше 75 кв. мм;
• алюміній – не менше 16 кв. мм.

На місці захисного заземлення не можна садити кущі, дерева або розбивати грядки. Правильніше зробити в цьому місці декоративну прикрасу, щоб люди там не ходили і діти не грали.

Схема конструкції заземлення

Матеріал для електродів

Як вертикальні елементи може виступати кругла сталь, куточок або труба.

Для чорної сталі розмір куточка 50х50х5 мм діаметр труби не менше 32 мм зі стінкою більше 3,5 мм, а діаметр круглої сталі повинен бути більше 16 мм. Горизонтальні сполучні елементи: смуга 40х4 мм або дротик діаметром від 10 мм.

Найдорожчим варіантом буде застосування оцинкованої сталі або міді.Для міді діаметр круглого профілю 12 мм, а діаметр труби 20 мм зі стінкою 2 мм. Не можна використовувати арматуру! Її поверхня пройшла загартування, вона менш електропровідна і сильніше схильна до корозії.

Порядок роботи

1. Вибирається місце для розміщення та конструкція заземлення:лінія або трикутник.
2. Підраховується необхідна кількість горизонтальних та вертикальних елементівта доставляється на об'єкт.
3. Підготовляється інструмент:лопата, кувалда, зварювальний апарат із електродами, болгарка.
4. Викопується траншея завглибшки 60 – 70 см за профілем заземлення.Визначаються місця для вертикальних елементів. Тут рекомендується викопати ямки. Чим глибші вони будуть, тим швидше і легше заб'ються вертикальні електроди.
5. Куточки та кругла сталь загострюються та заточуються, а труба на кінці розплющується.
6. Після забивання приварюються горизонтальні електродита шина до вступного щитка.
7. Місця зварювання очищаються від окалини та обробляються антикорозійним складом, наприклад, бітумом.Інші частини конструкції нічим покривати не можна, щоб зберігалося хороше електричне з'єднання із ґрунтом.
8. Траншея засипається однорідним ґрунтом і утоптується.Захисне заземлення готове.

Вимірювання електричного опору

Наступним етапом є вимірювання опору.Це питання не просте. Для вимірювання використовується спеціальний прилад – мегомметр з набором вимірювальних дротів та щупів. Сама процедура проводиться у кілька етапів та залежить від місцевих умов.

Існують різновиди цього приладу з різними методиками виміру. Серед електриків немає єдиної думки, який спосіб та який прилад найкращий. До того ж всі пристрої досить дорогі.

Навряд чи варто купувати недешеву річ заради поодинокого застосування. Тому є сенс не займатися цією справою самостійно, а доручити професіоналам. Це буде швидше та дешевше.

Звичайно, якщо у сусіда завалявся подібний прилад і він його із задоволенням позичить, то варто опанувати ще одну навичку.

Мегомметр типу "М-1101"

Паспорт заземлення

Після закінчення будівельно-монтажних робіт бажано скласти паспорт контуру заземлення.У паспорті треба навести креслення із зазначенням місць розташування вертикальних та горизонтальних електродів, вказати матеріал з якого вони виготовлені, час будівництва та виміряний опір. Ці дані стануть у нагоді для щорічних перевірок стану конструкції.

Підключення до вступного щитка

Провід, що надходить від захисного заземлення до щитка, приєднується до головної захисної шини за допомогою болта. ГЗШ є мідною або сталевою смужкою (алюміній не дозволений!), яка кріпиться прямо до корпусу щитка. На смужці розташовані болти М10 з гайками та шайбами, до яких приєднуються дроти заземлення.

Заземлюючий провід від кожного приладу повинен кріпитися до свого болта. Поруч на ізоляторах закріплюється нульова шина такої конструкції. Обидві шини з'єднуються між собою товстим дротом.

Надалі жодного з'єднання нейтральних проводів із захисними не допускається!Нейтральний провід від лінії також з'єднується із ГЗШ. Автомати, перемикачі та ПЗВ (пристрої захисного підключення) підключаються до шин відповідно до проектної схеми.

Усередині будинку все розведення проводиться трижильним проводом.Щоб не переплутати дроти між собою, фазовий провід позначається червоним або коричневим кольором, нульовим - синім або блакитним, а заземлюючим - жовто-зеленим або білим.

Переваги та недоліки багатоелектродного контуру заземлення

Головними плюсами є невисока вартість матеріалів та те, що основна робота не потребує кваліфікації. Викопати траншею і забити кувалдою електроди може будь-яка здорова людина. Обрізати та загострити арматуру за допомогою болгарки вже складніше, а явним недоліком є ​​необхідність зварювання елементів, якісно виконати яку зможе лише зварювальник.

Ще одним істотним недоліком такої конструкції є відносна недовговічність споруди, яка становить 5 – 15 років залежно від характеру ґрунту та якості виготовлення контуру. Якщо будинок побудований на піщаному ґрунті, то будуть проблеми з досягненням необхідної величини опору заземлення.

У цілому цей спосіб можна охарактеризувати як мало витратний, але довгий і трудомісткий, придатний не всім типів грунту. Зате основні роботи можуть бути проведені самостійно, без найму професійних будівельників, які не завжди якісно виконують свою роботу.

Модульне заземлення

Існує ще один спосіб створення захисного заземлення – модульне заземлення.Це найсучасніша конструкція, яка володіє багатьма перевагами, але вона значно дорожча за традиційну.

При цьому випадку в землю забивається півтораметровий залізний штир, оцинкований або міддю. До цього штиря прикручується такий же штир і забивається глибше, і так далі. Таке модульне з'єднання може досягти глибини 30-40 метрів.

У процесі нарощування та забивання штирів проводиться вимірювання опору.Як правило, на глибині 10 метрів воно вже становить близько 5 Ом, що цілком достатньо для заземлення. Характеристики ґрунту на таких глибинах більш стабільні протягом усього року. Обмежені штирі стійкі до корозії, і вся система зберігає свої властивості десятки років.

На ринку існують фірми, що постачають комплекти таких заземлювачів із докладними інструкціями з монтажу. Вони можуть провести всі роботи. Модульне заземлення проводиться за кілька годин, не потребує великих виділених площ і може бути виконане навіть у підвалі.

З цим варіантом варто познайомитися ближче і комплексно оцінити фінансові та часові витрати в порівнянні з традиційним способом.

Вибір способу та конструкції захисного заземлення визначається власником будинку.

Схема заземлення приватного будинку

1. Поставтеся дуже відповідально до вибору конструкції заземлювача та якості робіт.Переробляти або ремонтувати контур набагато стомлюючіший і більш трудомісткий, ніж зробити новий.
2. Якщо на кінець вертикального куточка наварити потовщення та заточитито такий електрод буде легше вбивати в землю.
3. Чим важче кувалду, тим важче махати, але легше забивати.Найбільш поширена вага кувалди 6 – 8 кг.
4. Електроди контуру легше забиватиякщо вони розташовані строго вертикально.
5. Переконайтеся, що арматура приварена по контуру зіткнення, а не «прихоплена» за куточки.Це забезпечить надійний та довготривалий електричний контакт.
6. Не забудьте ретельно обробити місця зварювання антикорозійним складом.Але самі місця!
7. Не допускається замінювати зварні з'єднання різьбовими!Згодом електричний контакт у таких з'єднаннях обов'язково порушиться і контур втратить свої заземлювальні властивості.
8. Траншею треба заповнювати тією ж землею, що в ній була, добре її втрамбувавши. Велике каміння треба викинути.Не можна заповнювати траншею будівельним сміттям та уламками цегли, це погіршить електричні властивості ґрунту.
9. Регулярно перевіряйте стан проведення у всіх місцяхз'єднань проводів із клемами.
10. Слідкуйте за температурою вилок та розеток.Якщо вони нагріваються, це означає, що десь утворився поганий контакт. Його треба обов'язково знайти та піджати.
11. Провід від контуру заземлення повинен з'єднуватися з нейтраллю лише один раз - у щитку.Більше ні в якому іншому місці вони стикатися не повинні.
12. Пам'ятайте, що заземлення забезпечує надійний захисттільки разом із пристроєм захисного відключення (ПЗВ).
13. Якщо виникло питання – читайте ПУЕ(Правила влаштування електроустановок) або проконсультуйтеся у грамотного електрика.