Как правильно сделать заземление на даче своими руками

Как сделать заземление в частном доме своими руками на 220В. Требования к контуру, как проверить, схема и устройство контура заземления.

Задачи контура заземления

Важность заземления можно понять еще со школьной программы. Многие частные дома подключены к однофазной сети 220 В. Для работы электроприборов требуется наличие двух проводников – фаза и нулевой провод. Вся электрическая техника имеет изоляцию и защитные элементы, которые защищают корпуса от случайного попадания тока. Но 100% гарантии его отсутствия не даст не один производитель. Изоляция может повредиться в процессе эксплуатации или престать работать схемы защиты. Тогда фазное напряжение попадает на корпус. Контакт с таким предметом для человека небезопасный.

Риск жизненно опасных повреждений повышается при расположении с испорченным прибором металлического предмета с естественным заземлением (газопровод, стояк отопления, армированные элементы). При касании цепь замыкается и ток проходит через тело человека. Замыкание может произойти, если у человека мокрые ноги или он находится на резиновой поверхности.

Особенность электричества – оно выбирает проводник с наименьшим сопротивлением. Поэтому требуется обеспечить линию с нулевым или минимальным сопротивлением, по ней будет отведено опасное напряжение.

Как сделать заземление на даче: виды заземления, месторасположение, особенности конструкции, этапы монтажа

У тела сопротивление не является постоянной величиной. Для расчетов его усредняют до 1 кОм. Таким образом, заземление должно иметь сопротивление в несколько раз меньше. Сложные расчеты рекомендуют использовать 30 Ом и 10 Ом (для защиты от молнии).

Часто можно услышать утверждение, что специальных защитных устройств достаточно. Однако заземление также требуется для корректной работы этих УЗО. Во время утечки цепь быстро замыкает, отключив часть домашней сети.

Некоторые считают, что отопление или трубопровод уже является заземлением. Это не только ненадежно, но и опасно. Они не могут гарантировать отвод, так как их поверхность часто подтверждена окислению, что не обеспечивает требуемый контакт с землей. Пластиковые участки трубопровода не являются проводниками. При пробном прикосновении с трубопроводом опасно.

Современные приборы имеют трехконтактную вилку. Подобные розетки необходимо применять во время монтажа проводки. В более стрых моделях на корпусе есть контактная клейма для заземления. В проводах предусмотрена следующая цветовая «распиновка» :

  • нулевой – синий;
  • заземление – желто-зеленый;
  • фаза – любой другой цвет.

Народные умельцы в целях экономии между заземлением и нулевым кабелем делают перемычку. Но это не решит проблему, а только ухудшит ситуацию. Если возникает перегорание, нарушение контакта нуля или перефазовка, то на корпусе возникает фазный потенциал в любом месте. Повышается опасность поражения током.

Из приведенной информации можно говорить о важности заземления. Его функции:

  • отвод опасного напряжения с токопроводящих деталей;
  • выравнивание потенциала объектов на даче;
  • обеспечение правильной работы устройств и систем безопасности;
  • предотвращает накопление статистического заряда на корпусах приборов.
  • особо важен для работы современной вычислительной техники, где на корпус часть выводится напряжение.

Технические требования к контуру заземления

Основными эксплуатационными характеристиками считаются две:

  1. надежность конструкции, способной длительное время находиться в готовности к пропусканию через себя огромной энергии молнии;
  2. хорошая электрическая проводимость токов коротких замыканий на землю и утечек в любой неблагоприятный для этого сезон года.

Надежность заземления

Токи молнии могут превышать сотни килоампер, но, они действуют очень быстрым разрядом. Даже за совсем короткое время они способны прожечь крышу здания, расколоть вдоль ствола гигантское дерево. Такую большую энергию должно передать от молниеотвода в землю сделанное своими руками заземление.

Удары молнии
Создавать конструкцию контура необходимо из новых металлических деталей. Если использовать стальные уголки для электродов, то их надо выбирать с габаритами не менее чем 40×40 мм, а для соединительной обвязки применять полосы с поперечным сечением от 50 кв мм.

Более тонкие детали могут не справиться с пропусканием мощного энергетического потока и сгорят. Тогда молния найдет другой путь — вполне возможно, что через оборудование жилища.

Все соединения деталей контура заземления при самодельной сборке собираются только сваркой. Швы должны выполняться качественно и не разрушаться под действием агрессивной среды грунта длительное время.

Электрическая проводимость заземления

На этот показатель влияют многие факторы:

  • состав грунта;
  • климатические условия местности;
  • время года;
  • конструкция контура заземления.

Влияние грунтов

Скальные, песчаные, глинистые, торфяные почвы обладают разным электрическим сопротивлением. Если здание построено на каменистой почве или скале, то добиться хорошей проводимости контура заземления довольно сложно. Ему необходимо создавать много электродов и заглублять их далеко в почву.

На глинах и торфяниках с высоким уровнем грунтовых вод этот вопрос решается просто, а на песчаных — занимает среднее положение.

Сезон, время года

Жарким летним месяцем грунтовые воды расположены низко. Во время сильных морозов зимой они сверху промерзают. Благодаря этому электрическое сопротивление почвы возрастает, а проводимость — снижается. В эти периоды и следует выполнять электрические замеры контура заземления. Они будут отражать реальные характеристики электрической схемы при ее отягченных обстоятельствах.

В период весенне-осенней распутицы, как и при сильном дожде, создаются благоприятные условия для растекания токов через контур заземления. Делать замеры и испытания контура при таких условиях не имеет смысла: вы не будете знать реальных параметров и не сможете принять действенных мер для их восстановления в случаях нарушения.

Влияние конструкции заземления

Чтобы токи молнии надежно проходили через наш контур в землю, необходимо обеспечивать достаточную контактную площадь заглубленной металлической части с почвой. Делается это за счет выбора количества электродов, их длины, метода подключения.

Металл электродов тоже влияет на проводимость контура. Стальные электроды, размещенные в грунте, находятся в агрессивной среде, постоянно подвергаются коррозии. Частички ржавчины со временем утолщаются, образуются чешуйки, которые периодически отходят от металла.

Попавший между ними и электродом воздух отодвигает грунт от металла, электрический контакт которого с почвой нарушается, сопротивление току возрастает. Этот процесс коррозии остановить невозможно, красить электроды нельзя, а их состояние следует контролировать периодическими замерами.

Промышленные детали контуров заземления, выпускаемые производителями для современных домов, дач и коттеджей, покрывают слоем гальванопластики, более устойчивым к агрессивному воздействию почвы. Они могут служить на несколько десятилетий дольше, чем простые стальные уголки или трубы.

Что оно дает

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.

Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.

Основная задача заземления - обеспечить электробезопасность частого домаОсновная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома

Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.

При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.

С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете  разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.

Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме

В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.

На дачах высока вероятность попадания молнииНа дачах высока вероятность попадания молнии

Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.

Виды систем заземления

Система заземления должна надежно контактировать с нулевым потенциалом земной поверхности и иметь минимальное сопротивление контура. Но у каждого грунта свое удельное сопротивление:

  • песок с грунтовыми водами глубже 5 м – 1000 Ом*м;
  • песок с высотой грунтовых вод до 5 м – 500 Ом*м;
  • чернозем – 200 Ом*м;
  • суглинок полутвердый – 100 Ом*м;
  • влажная супесь – 150 Ом*м;
  • торф – 20 Ом*м.

Наименьшее сопротивление у более глубоких слоев. Но даже заглубление электродов достичь требуемого результата не всегда возможно. Проблему решают несколькими способами:

  • увеличение числа электродов;
  • увеличение глубины установки;
  • повышение площади контакта;
  • использовании большего расстояния между штырями.

В практике прижилось только пару схем:

Как сделать заземление на даче: виды заземления, месторасположение, особенности конструкции, этапы монтажа
  • Контур располагают по периметру дома. Используют небольшие штыри, которые соединяют шиной по кольцу. Вариант редко используется в дачном строительстве, так как требует затратных земельных работ.
  • Наиболее популярный вариант у дачников и владельцев частных домов. Необходимо заглубить в землю от 3 штырей, которые связывают одной шиной. Конструкцию можно выполнить самостоятельно на ограниченной площади.
  • В этом варианте используется только один электрон, который сильно заглубляют. Система может быть расположена даже в подвале помещения. Единственный недостаток – невозможно использовать на каменистых грунтах. Электроды должны быть специальными.
  • Последний вариант удобен, если предусматривался в процессе проектирования дома и был выполнен при заливке фундамента. Делать уже в построенном доме невыгодно.

Наиболее простой в реализации являются схемы «б» и «в» (по возможности).

Стартовый заостренный наконечник – какой лучше

Он может быть с острым углом в 60 градусов, либо универсальным в 90 градусов. Зависит от плотности грунта.разновидности стартовых наконечников глубинного заземления

Какой угол лучше? В результате научных исследований было выявлено, что лучшая форма наконечника – круговой конус.лучший угол для наконечника или уголка при забивании в землю

А оптимальный угол раскрытия (заострения) для глинистых и песчаных грунтов, при условии сохранения прочностных характеристик – от 45 до 53 градусов.лучший угол для наконечника или уголка при забивании в землю

Что нельзя использовать в качестве заземляющего устройства

Некоторые недостаточно компетентные пользователи полагают, что в качестве контура заземления можно использовать водопроводные или отопительные трубы. Специалисты убеждены, что указанный подход не только ненадежен, но и очень опасен. Доказать это удается после приведения следующих фактов:

  1. Во-первых, гарантировать надежный переходной контакт, без которого невозможно нормальное заземление, в этом случае чаще всего не удается. Объясняется это тем, что бытовые трубы обычно сильно окислены и неспособны обеспечить требуемые условия для стекания аварийного тока.
  2. Во-вторых, в современных водопроводных системах нередко встречаются пластиковые вставки, совершенно не проводящие тока и полностью изолирующую систему от земли.
  3. В-третьих, из-за отсутствия надежного соединения с грунтом (с минимальным переходным сопротивлением) при аварии опасный потенциал накапливается на батарее, любое прикосновение к которой, как правило, приводит к неприятным последствиям.

Таким образом хозяину частного строения, решившему использовать отопительные трубы в качестве заземления, следует не раз продумать этот вариант, прежде чем подвергать опасности себя и близких.

Контур заземления

Контур принято делить на внутренний и наружный. Внутренняя часть содержит:

  • заземляющие жилы электропроводки;
  • кабеля электропроводки;
  • клеммная колодка в щитке;
  • заземляющие клеммы в розетках.
Как сделать заземление на даче: виды заземления, месторасположение, особенности конструкции, этапы монтажа

Внутренняя часть заземления соединяется с наружной в электрическом щитке с помощью винтового соединения. Наружная часть представляет собой систему электродов, вкопанных в землю и соединенных металлической обвязкой, и шину.

Существует несколько схем контура:

  • Замкнутая – электроды соединены металлической перемычкой. Образуется контур различной геометрической формы. Основное достоинство системы – при повреждении перемычки заземление продолжает функционировать.
  • Штыревая – в грунт вбивают длинный электрод. Минус – большая стоимость.
  • Линейная – электроды расположены на одной линии. При поломке перемычки система может перестать выполнять свои функции.

На дачном участке лучше использовать замкнутый контур. Он наиболее надежен и понятен в монтаже.

Устройство контура заземления

При коротком замыкании или утечке тока напряжение уходит с электроприбора в контур заземления. Контур — это, как правило, металлический треугольник, который закапывают в грунт рядом с домом. Контур заземления нужно делать только при системе TT.

Правильная установка бойка для забивания

Всегда закручивайте эту головку до упора! Конструкция муфты и насадки таковы, что насадка должна проходить сквозь муфту до непосредственного соприкосновения со штырем.

Таким образом энергия удара будет передаваться на стержень, и не разрушит резьбу муфты.

Если у вас после вкручивания снизу муфты виднеется резьба, а на ударной головке сверху ее вообще не видно, значит вы собрали комплект неправильно.неправильно установленный боек в муфту стержня заземления

При нормальной ситуации снизу никакой резьбы виднеться не должно, а вот сверху на забивном болту может остаться 1-2 витка. В противном случае муфту заклинит.правильно установленный боек ударный в муфту стержня глубинного заземления

Самодельное металлическое заземление

Рассмотрим порядок создания замкнутого контура на приусадебном участке.

Как сделать заземление на даче: виды заземления, месторасположение, особенности конструкции, этапы монтажа

Инструмент

Для создания заземления требуется заранее подготовить весь инструмент:

  • лопата для рытья траншеи;
  • кувалда – для забивания электродов;
  • болгарка – для получения деталей;
  • сварочный аппарат – для соединения перемычкой электродов;
  • разводной ключ – для соединения наружной и внутренней части заземления.

Для плотного грунта потребуется ручной бур.

Материал

Необходимый материал:

  • стальные уголки по 3 метра длины 50х50 мм, толщина – 5 мм;
  • стальные шины 3 шт. по 0,12 м длины и 50 мм ширины, толщина – 5 мм;
  • стальная шина, длина которой позволит соединить контур со стеной;
  •  медный изолированный провод сечением 6 кв.мм;
  •  шайба и болт М10, гравер, гайка.

Лучше, если защитный контур будет выполнен из нержавейки, так как углеродистые стали менее долговечны.

В качестве электрода может быть применен стальной уголок с минимальной толщиной 4-5 мм и полкой – 50х50 мм. Хорошо подходят оцинкованные трубы с толщиной стенок от 3,5 мм. Некоторые используют стальную полосу с площадью сечения 48 кв.мм (12х4). Последняя вбивается более сложно. При использовании стального прута на нем должно быть оцинкованное покрытие, а диаметр должен быть от 10 мм.

Для связывания штырей и прокладки шины заземления берут катанку 12-16 мм или полосу 40х4 мм.

Как сделать заземление на даче: виды заземления, месторасположение, особенности конструкции, этапы монтажа

Выбор места

При определении места для заземления стоит учитывать следующие правила:

  • Максимальное удаление от многолюдного места. При повреждении электропровода зона заземления становиться опасной.
  • При линейной схеме контур лучше расположить вдоль ограды.
  • Хорошо будет оградить зону заземления.

Монтаж заземления без сварки в дачных условиях

В определенных ситуациях (в отсутствие поблизости электросети, например) при сооружении заземления в дачных условиях приходится обходиться без сварки. В этом случае единственно приемлемое решение – воспользоваться болтовым соединением, надежность которого несколько ниже сварного. Для продления срока службы такой конструкции нужно сделать следующее:

  • Использовать оцинкованные болты, приваренные к элементам конструкции заранее в мастерской.
  • Болтовые сочленения при изготовлении контура потребуется обработать антикором.
  • На завершающем этапе нужно будет обернуть их несколькими слоями плотной изоляционной ленты.

Другой подход к решению проблемы – использовать для изготовления современного заземляющего устройства готовый комплект модульно-штыревого заземления.

модульно-штыревое заземлениеСовременная система заземляющего устройства — модульно-штыревое заземление

С помощью данного комплекта заземляющее устройство можно выполнить в виде одного глубинного электрода.

Простой и легкий монтаж

Долгий срок службы

Сварочные работы не требуются

Незначительные трудозатраты

Устройство громоотвода для частного дома своими руками

Устройство молниезащиты частного дома важно, если строение возвышается над другими постройками сектора, возведено на отшибе или возвышении. Но рачительный хозяин даже невысокого жилища не станет им пренебрегать. Ведь природные явления предугадать сложно, а значит нужно быть готовым ко всему. В выполнении такой защиты имеются нюансы, которые сейчас и рассмотрим.

Правильно смонтированная система грозозащиты может спасти и имущество или даже жизньПравильно смонтированная система грозозащиты может спасти и имущество или даже жизнь

Согласно правилам и нормам молниеотвод устанавливается выше самой высокой точки во дворе на 0.5÷1.5 м (на деревья тоже стоит обратить внимание). Выполнить молниеприемник можно из меди, алюминия или  стали. От него по крыше укладывается токоотвод без изоляции, который соединяется с защитным контуром по кратчайшей траектории.

Защитный контур выполняется в форме треугольника или прямой линии. Под землей он соединяется с контуром заземления жилого помещения – это обязательное условие.

Если стены выполнены из горючего материала, расстояние между токоотводом и поверхностью должно превышать 100 мм.

Как рассчитать длину молниеприемника

Для этого воспользуемся формулой:

h = (rх + 1.63hx) / 1.5, где

  • h – нужная высота молниеприемника;
  • rx – радиус зоны на крыше дома, защищаемый от молнии;
  • hx – высота самого дома, без учета громоотвода.

Все части грозозащиты рекомендуется выполнять из одного металла – такие системы надежнее в эксплуатации. Подробнее о том, как сделать громоотвод в частном доме, будет описано в одной из ближайших статей.

Отсутствие громоотвода может привести к плачевным последствиямОтсутствие громоотвода может привести к плачевным последствиям

Основные требования к сопротивлению контура заземления

Если Вы не знаете, как правильно сделать заземление в частном доме и какие технические характеристики его должны быть, рекомендуем ознакомится с ПУЭ в котором Глава 1.7. под названием «Заземление и защитные меры электробезопасности» регламентирует основные технические характеристики контура заземления для оборудования до 1000 В.

Согласно данному нормативному документы сопротивление контура заземления должно быть:

  1. Не более 4 Ом для электроустановок до 1000 В (к данному классу электроустановок как раз и относится электрооборудование дачи, дома или коттеджа).
  2. Не более 10 Ом в случае если суммарная мощность генераторов или трансформаторов менее 100 кВА.
  3. Не более 0.5 Ом для электроустановок выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (свыше 500 А).
  4. Не более 10 Ом для электроустановок свыше 1000 В с маленьким током замыкания на землю.

Проверка заземления

Не следует спешить с закапыванием контура. Его стоит сфотографировать, чтобы внести изменения в проектную документацию и упрощения контрольно-проверочных мероприятий. Важно проверить сопротивление контура. Это могут выполнить только специалисты энергоснабжения, которые также выдадут разрешительную документацию. При высоком сопротивлении дополнительно добавляют пару электродов.

Чтобы пройти проверку можно полить место заземления насыщенным раствором поваренной соли. Это снизит сопротивление, но активизирует коррозию.

Если уголки  не заглублять, то требуется пробурить скважину на требуемую глубину. После установки электродов скважину максимально плотно заполняют грунтом, в который добавляют соль. После проверки контура, швы можно обработать специальным составом, предотвращающим коррозию. После его полного высыхания можно закапывать траншеи землей. Грунт должен быть однородным. Место плотно утрамбовывают.

Предварительно проверить значение заземления можно самостоятельно. Для этого используют специальный прибор ИСЗ. Но он найдется не у каждого. Поэтому многие наловчились проверять сопротивление при помощи обычной лампы накаливания. К одному контакту подключают фазный провод, ко второму – заземление. Если свечение  ярче обычного, то требуется провести мероприятия по снижению сопротивления.

Видео о сооружении контура ↑

Как видите, обустроить заземление своими руками не составит большого труда. Самым сложным будет определиться с длиной электродов, их количеством и расстоянием между ними. Остальное – дело техники.

Монтаж заземления на даче –видео

Заземление на даче

Как сделать заземление на даче

Заземление на даче

Правильное заземление на даче

Готовые комплекты заземления

Заводские готовые комплекты удобны для использования. В набор входят штыри, соединительные муфты, которые помогают нарастить длину в процессе погружения электрода в грунт.

Стандартный набор:

  • Стальные штыри до 15 м. На их поверхность нанесен тонкий слой меди или цинка. Диаметр варьируется в пределах 14-18 мм.
  • Стальной наконечник для лучшего погружения в грунт.
  • Резьбовые муфты для соединения стальных штырей. Некоторые производители запрессовывают муфты, а наконечник заостряют ковкой. Удар повышает прочность соединения, обеспечив более надежный контакт.
  • Удар должен приходиться на специальную насадку – нагель. Она выполнена из высокопрочной стали и выдерживает многократные высокие нагрузки.
  • Часто производители укомплектовывают наборы переходником для использования перфоратора.

Монтаж готовой системы:

  • Вырыть котлован диметром 1 м, глубиной 1 м.
  • Вбить штыри, постепенно наращивая длину. Наружу оставляют только 200 мм.
  • На торчащие концы одеть контактный зажим.
  • Вставить в зажим металлическую шину или кабель заземления (сечение 25 кв.мм). При использовании стальной полосы потребуется вставить прокладку, которая изолирует мель стержня от стали.
  • Завести шину в дом, как описано выше.

Преимущества готовых систем:

  • Простой монтаж. Соединения не требуют сварки, все производится стандартными инструментами.
  • Компактные размеры позволяют использовать ее в подвале дома или небольшом участке.
  • Медное покрытие электродов увеличит срок службы в разы.
  • Хороший контакт с грунтом обеспечивает минимальное сопротивление. Эффективность не зависит от времени года. В зимнее время в зоне промерзания находится только 10% длины электрода.

Недостатки готовых систем:

  • Невозможно использовать на каменистых грунтах.
  • Высокая стоимость. Но при сравнении со стоимостью качественного металлопроката цена становиться приемлемой. Отсутствие при монтаже специнструмента и быстрота работы решение оказывается перспективнее.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...