Як зробити заземлення у приватному будинку правильно?

Про важливість заземлення електроприладів і всієї мережі, як про основний принцип електротехнічного захисту говорилося багато, немає потреби повторюватися.

Але варто зауважити, що щодо окремого приватного будинку є ще один вагомий аргумент про необхідність заземлення – це блискавкозахист будівлі, внутрішніх металевих конструкцій, електромережі та обладнання. Від правильності розрахунку, від скрупульозного та якісного виконання всіх робіт залежить електротехнічна та пожежна безпека в будинку.

Приступаючи до дії

Оскільки заземлення – це процес, що включає у собі теоретичні розрахункові обчислення і практичне здійснення комплексу задуманих і виготовлених конструкцій, необхідно спочатку скласти докладний план дій.

У першому пункті потрібно визначити, за якою системою буде виконано заземлення у приватному будинку своїми руками. Виходячи з можливого типу підведених до фасаду будівлі ліній електропередач, таких систем, доступних для самостійного втілення, може бути дві: TN-С-S і TT.

Система заземлення ТТ

Система заземлення TN-C-S

Підведення лінії, як правило, повітряне, дуже часто неізольованими провідниками, що свідчить про ненадійність електропостачання, що полягає у великій ймовірності обриву нуля.

Введення в будинок незапланованим алюмінієвим дротом

Іноді зустрічаються повітряні лінії (ПЛ) виконані самонесучим ізольованим проводом (говорять СІП кабель), навіть якщо він п'ятипровідний, то дуже мала ймовірність того, що в ньому присутній провід PE, найчастіше п'ятий провідник використовується для вуличного освітлення.

Введення в будинок за допомогою дроту СІП 2х16

Це означає, що введення в будинок виконано за старою системою TN-С, і необхідно буде виконати поділ суміщеного PEN дроту на захисний PE, і робочий нуль N. У межах міста можна зустріти підземне введення, де заземлення буде виконано за TN-С-S або навіть TN-S, то в цьому випадку достатньо зробити трипровідну електропроводку в будинку.

Вибір майбутньої системи заземлення

Припустимо, введення ПЛ, дроти неізольовані. У ПУЭ говориться, що якщо не можна забезпечити електротехнічну безпеку звичайними методами, то допускається застосування системи TT, в якій не пов'язаний з мережевим проводом PEN, відповідно безпека заземленого обладнання не залежатиме від можливого обриву нуля.

Повторне заземлення ЛЕП

Тому, відповідаючи самому собі на запитання: яку систему вибрати – потрібно уважно вивчити систему електропостачання, оглядаючи повітряні лінії, пройтися від будинку до трансформатора. Не треба бути знатним електриком, щоб оцінити якість монтажу та обслуговування – часом у сільській місцевості лінії електропередач перебувають у вкрай плачевному та убогому стані.

Смуга повторного заземлення

Також потрібно оглянути, як близько від дротів ростуть дерева, чи не перетинаються гілки - під час сильного вітру саме уламки деревини або дерев'яного стовбура, що впало повністю, стають причиною аварій на лініях.

Цей огляд необхідний для того, щоб визначитися: TN-C-S заземлення вибрати, або TT. Якщо лінії в задовільному стані, їх доглядають, стовпи бетонні і на них виконано повторне заземлення нуля, ПЛ виконані СІП, то надійнішою буде TN-С-S.

Нова ЛЕП виконана дротом СІП.

Але, якщо, як кажуть, електромережа «на ладан дихає», то сподіватися на захисні властивості суміщеного проводу, що приходить, PEN не варто, якщо в будь-який момент фаза може замкнути на нуль, який тут же десь у трансформатора відгорить, і по металевих заземлених поверхнях будинку «гулятиме» смертельна фазна напруга. Якщо лінії ненадійні, необхідно буде планувати заземлення по TT системі.

Провід заземлювального пристрою

Незалежно від вибраної системи заземлення, розрахунок та виконання заземлювача буде однаковим, хоча щодо TT необхідно буде проявити особливу акуратність, адже майбутній заземлюючий пристрій буде останнім та єдиним рубежем електротехнічного захисту, без підстраховки за допомогою сумісного PEN дроту.

Інтуїтивно зрозуміло, що дроти заземлювального пристрою (ЗУ) повинні безпечно відвести короткочасний струм. короткого замиканняі тривалий струм, близький до номінального значення спрацьовування вхідного захисного автомата. 6мм² – мінімально допустиме значення поперечного перерізу мідного дроту, що з'єднує ЗУ та шину PE, яку ще називають ГЗШ – головною заземлюючою шиною.

Точка з'єднання контуру заземлення з провідником мінімального перерізу 6 мм2

Якщо сумарні можливі вхідні струми більше, ніж зможе витримати провід з цим перетином, його необхідно буде перерахувати згідно з даними з таблиці.

Але дроти ЗУ – саме такий випадок, що чим товщі – тим краще характеристики опору та механічна надійність. Використовувати алюмінієві дроти для з'єднання заземлювача та ГЗШ небажано, тому що не допускається його прокладати в землі без захисної ізоляції, до того ж на клемах відбуватиметься корозія через гальванічні процеси.

Розрахунок заземлювача

Є два типи заземлювачів:

Не дозволяється використовувати для заземлення різні металеві конструкції огорож, огорож, поручнів, ігрових майданчиків. Якщо використовувати природні заземлювачі немає можливості, то необхідно буде розрахувати кількість штучних заземлювачів, вибрати спосіб їх з'єднання, запастись металопрокатом та електрозварюванням, щоб заземлення будинку своїми руками було виконано максимально надійно.

Монтаж штучного заземлювача з куточків сталі та кріплення провідником від ЗУ до шини PE

У таблиці вказані мінімально допустимі розміри металопрокату, використовуваного виконання заземлителей.

Щоб розтікання струмів від заземлювачів було максимально ефективним, ґрунт має бути вологим, тому в суху погоду цей ґрунт необхідно поливати, краще розчином кухонної солі.

Наглядний приклад контуру заземлення приватного будинку

Установка заземлювачів

Якщо мережа однофазна, і буде використовуватися система TN-С-S, де основну функцію заземлення виконуватиме провід, що приходить по повітряній лінії PEN, то можна обмежитися одним найпростішим контуром, що складається з декількох штирів.

Щоб встановити такий заземлювач, потрібно прокопати траншеї нижче за глибину промерзання грунту, вбити штирі в землю і надійно проварити з'єднання прутків і смуг.

Такий контур заземлення підходить для невеликого приватного будинку

Введення в будинок краще зробити у вигляді смуги, і там вже з'єднати з мідним дротом за допомогою болтового з'єднання.

Можна, але його надійність буде нижчою через з'єднання штирів шлейфом.
Більш надійним буде контур із двома та більше групами заземлювачів.

Якщо трифазне введення, або використовуватиметься заземлення системи TT, то необхідний більш надійний контур, його схема виглядає як замкнутий навколо будинку горизонтальний заземлювач з групами вертикально вбитих штирів.

Контур заземлення по периметру будівлі

З'єднання з ГЗШ проводиться за допомогою декількох смуг, приварених у різних місцях по всьому контуру.

Перевірка якості заземлення

Далі необхідно буде перевірити металозв'язок та опір виконаного контуру. Оскільки опір грунту залежить від прикладеної напруги (має нелінійну характеристику), то дані вимірювання не можна провести за допомогою звичайного мультиметра.

Для перевірки необхідно запросити спеціаліста електротехнічної лабораторії з відповідним обладнанням.

Найжорсткіші вимоги пред'являються до заземлення нейтралі трансформатора, опір ЗУ якого має бути не більше 2, 4, 8 Ом відповідно до напруг вимірювання 660, 380, 220В трифазного струму, або 380, 220, 127В однофазного. Максимально допустимі значення опорів заземлювачів 15, 30, 60 Ом при відповідних наведених вище вимірювальних напругах.

Природно, що менше опір, тим краще. Для PEN дроту ПЛ ПУЕ вимагає опір 5, 10, 20 Ом – ці значення (10 Ом для однофазної мережі) можна орієнтуватися, вимірюючи опір заземлення на ГЗШ.

Поділ PEN провідника на робочий нуль та провід заземлення

Як відомо, PEN провідник у системі TN-С є одночасно нульовим робочим та захисним заземлюючим проводом. Його поділ на PE (жовто-зелений провід, підключається до заземлюючого контакту розеток) і N (підключити до силових клем розетки) виробляють у точці повторного заземлення на вступному розподільному пристрої, або по-простому: в електрощиті.

Таким чином, відбувається процес занулення шини PE і повторного заземлення PEN дроту.

Витяги із ПУЕ 1.7

Поділ повинен виконуватися до вузлів комутації (захисного автомата, лічильника), і є можливим, якщо виконані умови перетину вступних проводів (10мм² мідь, 16мм² алюміній).

Правильно зроблений поділ PEN має виглядати так

Зрозуміло, якщо йдеться про те, як зробити заземлення на дачі, то ця ілюстрація мало підходить, тому що такий великий електрощит у дачному будиночку не потрібний. Але наочно видно, як має здійснюватися поділ PEN дроту:

• Шини PE та N повинні бути роздільними;
• N шина має бути на ізоляторі;
• Між цими шинами встановлюється перемичка;
• Підключення вступного PEN провідника та дроту від ЗУ здійснюється на ГЗШ;
• Усі дроти повинні підключатися на окремі болтові з'єднання;
• Заземлювальні провідники повинні нерозривно слідувати до споживачів (до розеток або корпусів електроприладів), підключення шлейфом не допускається.

Перемичка встановлюється, щоб було зручно проводити різні виміри.

Підсумки

Таким способом можна перейти від застарілої TN-С системи заземлення і обладнати весь будинок трипровідної або п'ятипровідної (трьохфазна мережа) електропроводкою по системі TN-С-S, підключити триконтактні розетки, надійно захистивши домашнє електрообладнання від впливу перешкод і грозових перенапруг , А себе та всіх мешканців будинку від електричної поразки.

Потрібно пам'ятати, що оскільки ефективність заземлення залежить від погоди та пори року, то для електропроводки системи TT обов'язковим є застосування ПЗВ, так як значення струму витоку через заземлення може бути недостатнім, щоб спрацював захисний автомат.

Звичайно, зробити своїми руками подібним способом поділу PEN дроти буде нереально, тому що доступ до ПРУ багатоквартирного будинку повинні мати лише відповідні служби.

Заземлення за системою TT є більш реальним, але необхідно буде витратитися на довгий провід до заземлюючого контуру і якось домовитися про проведення земляних робіт.

Можливо, буде простіше всім мешканцям будинку домовитись, зібрати гроші та заплатити спеціалістам, щоб вони перевели енергопостачання будинку на TN-С-S систему заземлення.