Как организовать устройство заземления в частном доме своими руками: расчет и устройство

Буквально три десятилетия назад строительство зданий практически не сопровождалось какими-либо мероприятиями по эффективной защите от поражения электротоком. Теперь все изменилось – распределительные щиты стали объемнее, в них установлены десятки защитных автоматов и УЗО. Причиной такой модернизации стали электроустановки и бытовые приборы, которые в огромном количестве присутствуют в каждой усадьбе. Одновременно они являются потенциальными первопричинами опасности, поэтому к теме электробезопасности следует подходить ответственно.

Комплекс заземляющих мероприятий


контур заземления в частном доме своими руками
Любой собранный контур заземления в частном доме своими руками должен соответствовать строительным нормам. А они требуют для защиты человека применения хотя бы единственной из перечисленных мер:

  • Выравнивание потенциалов.
  • Понижение напряжения.
  • Применение проводов с двойной изоляцией.
  • Установка УЗО.
  • Использование разделительных трансформаторов.
  • Организация заземляющего устройства.

Без сомнения, вопрос безопасности должен решаться комплексно, с применением всех возможных способов, но электрозащита должно быть в любом случае. Фактически методика заключается в соединении корпусов электроаппаратуры с грунтом. В приватном домостроении сделать надежное заземление не сложно, поскольку почва рядом, и свободная площадь всегда найдется.

Некоторые ошибочно полагают, что труба или штырь, забитые в почву, способны полноценно работать заземляющим фактором. Но это не так, только система элементов с определенными параметрами способна эффективно функционировать в общей электрической цепи.

Делаем своими руками качественный контур заземления в частном доме: как работает система

устройство заземления в частном доме своими руками
Неисправный электроприбор потенциально является источником угрозы здоровью человека, потому что на его остове может оказаться напряжение. После прикосновения к устройству, ток моментально проходит через тело и устремляется в землю, оказывая разрушающее действие на организм. Не всегда защитные аппараты вовремя реагируют и отключают сеть.

Прежде, чем организовать устройство заземления в частном доме своими руками, важно понять, почему ток направляется в землю. Суть в том, что она обладает существенной электроемкость. Если электротоку предоставить другой, более доступный путь, то он пойдет по нему, а не сквозь организм человека. Для этого подойдет проводник с сопротивлением не более 4 Ом, а при утечке тока УЗО моментально отключит аварийный участок.

По этой причине все электроагрегаты и оборудование имеют контакт для подсоединения заземляющего проводника, проводка формируется трехжильным проводом. У всей современной быттехники металлический корпус соединен с одним из контактов сетевой вилки. Даже осветительные приборы нужно заземлять, не говоря уже о системах резервного электроснабжения и распределительных щитах.

Везде, где присутствует переменное напряжение величиной свыше 42 В или постоянное – более 110 В, обязательно наличие заземляющего контура. Важно отметить, что схема способна не только обезопасить людей, но и выполняет ряд дополнительных функций:

  • Стабилизация работы электроустановок.
  • Защита аппаратуры от перенапряжения.
  • Снижение сетевых помех и электромагнитных излучений.

Устройство заземляющего контура

Выполненный своими руками контур заземления в коттедже или частном доме состоит из стержней и заземляющих проводников. Последние представляют собой любую часть устройства, соединяющие электроагрегат с заземлительной линией. Это могут быть и жилы проводов желтого цвета, и элементы внутренних и наружных контуров, и специальная шина щитка.

В качестве заземлителя выступает электрод, контактирующий с почвой. В зависимости от особенностей реализации защитного электрозаземления существует два вида заземлителей:

  1. Естественные.
  2. Искусственные.

Если следовать указаниям ПУЭ, то предпочтение следует отдавать первому виду. В приватном домостроении естественными устройствами могут быть:
устройство качественного заземления в частном доме своими руками

  • Броня силового кабеля.
  • Трубы для прокладки электропроводов.
  • Всевозможные стойки из металла, например, элементы забора.
  • Железобетонные заглубленные элементы постройки в виде ферм, колонн и фундаментов.

Искусственные сооружения используются в случаях, когда импеданс естественных заземлителей не отвечает нормативам, о которых поговорим ниже.

Расчет устройства правильного заземления в частном доме своими руками: основные этапы

Проводимость элементов заземляющей системы – это основной параметр. Задача состоит в том, чтобы правильно подобрать сопротивление электродов. Этот показатель не должен превышать допустимые показания:

  • 8 Ом – для сети 127 В.
  • 4 Ом – для сети 220 В.
  • 2 Ом – для линейного напряжения однофазного переменного тока 380 В.

Для трехфазной сети показания остаются те же – два, четыре и восемь Ом, но соответственно для напряжений 660, 380 и 127 В.

От чего зависит сопротивление заземляющего приспособления

Ответ прост – от удельного электросопротивления почвы и площади соприкосновения электрода с грунтом. Чем объемнее заземлитель, тем меньше импеданс, тем больше тока поглощает земля. Все расчетные формулы для устройства защитного заземления в частном доме своими руками учитывают площадь поверхности штыря и глубину его установки. К примеру, чтобы вычислить параметры одиночного заземлителя круглого профиля, используют следующую формулу:
контур заземления в коттедже или в частном доме своими руками
В расчетах удельное сопротивление почвы выступает основным параметром. Чем оно ниже, тем выше будет проводимость у контура и эффективнее защитные свойства. Основные цифры находятся в специальных таблицах, но фактические показатели грунта играют базовую роль:

  • Температура.
  • Плотность.
  • Водный баланс.
  • Глубина промерзания.
  • Концентрация химических веществ.

Кроме этого, на разной глубине картина может поменяться, обычно, чем глубже, тем приемистее сам грунт по току. При минусовых температурах сопротивление почвы возрастает по причине замерзания влаги. Поэтому длина заземляющих штырей должна быть больше, чем глубина промерзания в регионе.


Поскольку по формуле получают только необходимые базовые данные, сопротивление грунта и всей конструкции следует исследовать практическим методом. Делается это просто – еще на стадии монтажных работ. Устанавливая электроды, проверяют проводимость контура, если сопротивление большое, то увеличивают количество штырей или их заглубление.

Важно! Электрозащита должна функционировать в любой период года, поэтому и проверять ее нужно при неблагоприятных условиях. Если такой возможности не существует, то применяют особые коэффициенты для конкретной местности.

Расчет системы из нескольких электродов

В случае, когда в частном доме своими руками собирается контур заземления, включающих несколько электродов, то процедура расчетов несколько иная:

  • Вычисление сопротивления для каждой единицы.
  • Суммирование итоговых показателей.
  • Использование «коэффициента использования».

Расчет производится по формуле:

делаем своими руками контур защитного заземления в частном доме

Некоторые вопросы может вызвать «Ки» — коэффициент использования, отображающий эффект взаимного влияния близко расположенных электродов. Дело в том, что при излишнем приближении штырей, зоны рассеивания токов начинают пересекаться.

Иными словами, чем ближе друг к другу установить отдельные заземлители, тем больше сопротивление системы. В грунте вокруг каждого электрода формируется рабочая область с радиусом равным его длине. Отсюда, идеальным расстоянием между электрозаземлителями будет их длина в почве (L), умноженная на два.

контур заземления и молниеотвод в частном доме своими руками

Для расчета количества заземляющих штырей используют следующую формулу:

устройство заземлительной системы в частном доме или на даче своими руками

 

Схема расположения стержней необязательно должна иметь вид треугольника, хотя это самая популярная конфигурация контура. Если для обустройства определена узкая полоса земельного участка, то электроды можно расположить в линию и последовательно соединить.

Несколько рекомендаций по монтажу

То, что заземляющее устройство должно присутствовать даже при организации электропроводки деревянного дома, уже ни у кого не вызывает раздумий. Другой вопрос – как его реализовать.

Выделяют два типа устройства своими руками заземления в частном доме, которые различаются технологией монтажа и материалами. Один из них представляет собой самодельную систему из металлопроката, второй – заводскую модульную конструкцию. Фирменные наборы дороги, но технологичны и обладают рядом достоинств:

  • Изделия поставляются в комплексе и разработаны на промышленном оборудовании.
  • Практически не требуют никаких земляных и сварочных работ.
  • Возможность заглубиться в землю на десятки метров, что позволяет получить стабильно низкое сопротивление устройства.

Для тех, кто решил самостоятельно реализовать электрозащитную конструкцию, мастера приготовили несколько полезных советов:

  • Металлические стержни нельзя окрашивать или вообще консервировать какими-либо методами, это снижает их проводимость.
  • Фактор коррозии следует учитывать еще на стадии выбора сечения заземлителя, его берут с запасом, чтобы быть уверенным в долговечности сооружения. Минимально допустимые сечения: для оцинкованного электрода – 6 мм, для прута из черного металла – 10 мм.
  • Толщина стен труб или полок профильной стали должна быть не менее 4 мм.
  • Сечение заземляющего проводника внутри помещения должно быть равным сечению фазной жилы в разводке домашнего электроснабжения.
  • Заземлитель следует монтировать на расстоянии не менее одного метра от фундамента здания.
  • Для облегчения установки стержня в грунт, его нужно заострить. К примеру, на металлическом уголке срезают полки под углом, трубу обрезают наискось, а прут затачивают.



Похожие записи

Обсуждение: есть 1 комментарий

  1. Ремонт:

    А я то думал заземление модно сделать просто подсоединив его к нулю. А оказывается вон оно как. Полезная публикация.

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2018 stroimass.com // Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru

© Все тексты авторские и являются интеллектуальной собственностью владельца. Убедительная просьба не использовать материал на сторонних ресурсах без согласования с автором.