Как правильно сделать заземление в доме: все размеры схема подключения своими руками монтаж контура

Заземление в частном доме является обязательной процедурой для обеспечения безопасности жителей. Полноценная функциональность такой конструкции зависит от правильно подобранной схемы, материалов изготовления, соблюдения норм и технологии ее монтажа.

Зачем делать заземление в частном доме

Эксплуатация электрических приборов в жилом доме сопровождается риском их замыкания либо повреждением изоляционного покрытия проводов. Такие участки являются опасными для жизни человека. Если он прикоснется к неисправному электрооборудованию, его ударит током, т.к. тело является хорошим проводником.

Устройство контура заземления

Контур заземления – это несколько электродов, которые соединены между собой металлическим стержнем и закопаны в землю. Такие конструкции чаще всего имеют квадратную либо треугольную форму.

Глубина установки штырей

Вертикальные штыри заземления забивают в грунт на глубину до 0,6 м, но не выше уровня промерзания. Между ними оставляют расстояние от 2,5 до 3 м. На дне траншеи концы электродов соединяют стальной пластиной.

Почему нельзя ставить отдельные

Согласно ПУЭ, запрещено делать заземление частных жилых зданий с помощью 1 штыря.

Существует такое понятие, как «сопротивление растеканию». Вокруг заглубленного в землю стержня создается максимальное напряжение и плотность электрического тока. Когда он проходит через грунт, увеличивается сопротивляемость его движению, которое через установленное расстояние прекращается. Эту точку называют зоной растекания.

Один электрод обеспечивает малую зону и медленное растекание электрического тока, поэтому в заземляющих конструкциях используют минимум 2-3 штыря.

Нормы заземления для частного дома

Требования к обустройству заземления загородных коттеджей:

1. Расстояние между жилым домом и внешним контуром устройства – от 1 до 10 м. Рекомендуемое – от 2 до 4 м.
2. Заглубление штырей – на 2-3 м. Часть стержня (0,2-0,25 м) оставляют на поверхности для соединения стальной пластиной.
3. Минимальное сечение шины, которую прокладывают к треугольнику от вводного электрощита, – 16 мм².
4. Для соединения элементов заземляющей конструкции на щитке используют болты. Связку электродов осуществляют полоской из металла с помощью сварки.
5. Максимальное значение сопротивления конструкции – при использовании сети 220 В – 8 Ом, 380 В – 4 Ом.

Внешний заземляющий контур размещают на глубине ниже уровня замерзания почвы, иначе пучение почвы будет выталкивать штыри на поверхность.

Виды контуров заземления

Для мгновенного стекания электротока в грунт подсистема его распределяет на несколько электродов, которые размещены друг от друга на расстоянии. Это позволяет увеличить площадь рассеивания. Есть 2 варианта изготовления заземления.

Линейный

В этом случае 2-3 электрода размещают полукругом либо в линию. Такой контур используют, если площадь земельного участка не позволяет сделать замкнутую конструкцию.

Треугольник

В этом случае используют 3 штыря и соединяют их между собой металлическими полосками. Готовое изделие получается в форме треугольника с равными сторонами.

Схемы заземления: какую выбрать

Заземляющая система загородного коттеджа зависит от варианта сетевой подводки к ней. Часто используют принцип TN-C. При напряжении 220В сетевое напряжение обеспечивает воздушная двухпроводная линия либо двухжильный кабель. При 380В применяется четырехпроводная линия либо четырехжильный кабель.

TN-C-S

В этом случае PEN-ввод делят на параллельные проводники.

PEN-проводник, размещенный во вводном шкафу, подразделяют на 3 шины:

• нейтраль – N;
• земля – РЕ;
• распределитель на 4 соединения.

Шину N размещают на изоляторах, РЕ соединяют с корпусом вводного шкафа. Друг с другом проводники не контактируют. К распределителю подводят контур. Заземлитель соединяют медной перемычкой сечением от 10 мм² с шиной N.

ТТ

В этом случае шины не расщепляют во вводном щитке, т.к. нейтраль и земля уже разделены в сети. Только проводник РЕ соединяют с заземлителем.

Что потребуется для заземления

Для самостоятельного обустройства системы заземления загородного жилого дома понадобятся следующие инструменты и материалы:

• штыковая лопата;
• кувалда;
• комплект гаечных ключей;
• сварочный аппарат;
• перфоратор;
• болгарка;
• уголок 50х50 мм из нержавеющей стали (длиной 2 м);
• медный провод сечением 6 мм²;
• полоска из нержавейки 4х40 мм (ее длина равна расстоянию от крыльца жилого здания до места расположения контура заземления);
• 3 металлические полоски (длина каждой – 120 см, минимальная толщина – 4 мм, ширина – 4 см);
• болт М10 или М8.

На толщине электродов экономить не рекомендуется – от этого зависит надежность и срок эксплуатации заземляющей конструкции.

Расчет заземления для частного дома

Расчет системы заземления для загородного жилого дома осуществляется по формулам.

Сопротивление грунта

Ro = (Pэкв/2π×L)×(ln(2L/d)+0.5ln((4T+L)/(4T-L)), где:

• Pэкв – эквивалентный удельный показатель сопротивляемости почвы;
• d – диаметр электрода (м);
• L – длина электрода (м);
• T – расстояние от поверхности земли до центра электрода (м).

Количество электродов

No = (Ro×Ψ)/Rн, где:

• Ro – сопротивляемость грунта (рассчитывается по формуле выше);
• Ψ – климатический коэффициент;
• Rн – максимальное сопротивление контура (60 Ом при сетевом напряжении 220 В, 15 Ом для 380 В).

На основании полученных значений собирается конструкция заземления.

Как сделать заземление своими руками

Прежде чем самостоятельно обустроить заземление своего загородного дома, рекомендуется изучить пошаговую инструкцию, как правильно сделать и установить конструкцию.

Выбор места установки контуров

В первую очередь на участке подбирают безопасное для жителей коттеджа место размещения контура заземления. При пробое электрической проводки срабатывает защита, и весь ток уходит на закопанные в землю электроды. В этот момент здесь находиться очень опасно.

Поэтому участок закладки системы подбирают там, где никто не ходит. Лучше сделать отвод за зданием возле забора, но расстояние от заземлителя до фундамента дома не должно превышать 1 м. Опасную зону дополнительно рекомендуется загородить небольшим деревянным заборчиком.

Начальные земляные работы

На выбранном участке размечают треугольник с равными сторонами по 3 м и снимают грунт на глубину 0,5 м. Ширина равна размеру штыковой лопаты. Это делается для облегчения сваривания металлической полоски со штырями.

От треугольника выкапывают траншею аналогичного заглубления до фундаментного основания жилого здания. В нее закладывают вывод для тока, который соединяет электрощит с заземляющим контуром.

Установка заземлителей

В готовую траншею закладывают заземляющую конструкцию. Для этого концы штырей предварительно затачивают болгаркой, затем забивают их в грунт на глубину 3 м по концам треугольника. Их верхние окончания должны располагаться на плоскости ямы.

Сварка

К выступающим концам забитых в землю электродов приваривают полоски из металла толщиной 4 мм и шириной 40 мм. В результате получается стальной треугольник, к которому приваривают длинную стальную полосу, пролегающую до фундамента жилого дома. Здесь осуществляют подключение заземляющей конструкции к проводникам, выходящим на щиток. Для этого к концу полоски на расстоянии 0,3-1 м от поверхности земли приваривают болт М8 (М10).

Обратная засыпка

После завершения сварочных работ траншею засыпают грунтом и тщательно утрамбовывают. Но предварительно на дно ямы заливают соляной раствор. Для его приготовления используют ведро воды и 2-3 пачки соли.

Проверка сопротивления

При самостоятельном обустройстве заземления многие владельцы загородных коттеджей интересуются, нужно ли покупать для проверки сопротивления системы специальный прибор. Такое устройство заводского изготовления стоит дорого. Если в дальнейшем его использование не планируется, рекомендуется сделать похожее приспособление своими руками с помощью обычной лампочки на 100 Вт и проводов.

Чтобы проверить, работает система или нет, самодельное устройство одним контактом подключают к фазе, другим – к контуру заземления. Если лампа горит ярко, значит, все монтажные работы сделаны правильно. Тусклый свет говорит о том, что между элементами конструкции слабый контакт.

Если лампочка не загорелась, значит, при сборке были допущены ошибки либо неправильно разработана схема.

Что лучше – самодельные контуры или покупной комплект

Для обустройства заземления загородного дома можно купить уже готовый комплект устройства. Это позволит быстро установить конструкцию, часто даже без использования сварочного оборудования. Для соединения отдельных элементов производители изготавливают специальные крепежи.

Заводские конструкции считаются более надежными, т.к. все детали изготавливаются из нержавеющего металла, дополнительно обрабатываются защитными составами. Но они дорого стоят – от 7000 до 10000 руб.

Система заземления, собранная своими руками из имеющихся дома материалов, позволяет хозяевам частного коттеджа существенно сэкономить. А если правильно рассчитать схему и качественно выполнить монтажные работы, самодельная конструкция прослужит не меньше, чем заводская.

Частые ошибки при установке

Владельцы загородных домов при самостоятельном обустройстве заземляющих конструкций часто допускают такие ошибки:

1. Покрывают электроды слоем лакокрасочного материала с целью защиты изделия от коррозии. В результате такое покрытие препятствует протеканию тока в грунт.
2. Соединяют болтами штыри заземления с металлическими связями. В результате коррозии элементы конструкции теряют между собой контакт.
3. Далеко размещают треугольный контур от фундамента здания. Это приводит к существенному увеличению сопротивления заземляющей системы.
4. Используют одновременно алюминиевые и медные проводники. В этом случае из-за контактной коррозии ухудшается соединение элементов.
5. Используют для электродов очень тонкий профиль. В результате образования коррозии существенно повышается сопротивляемость металлического изделия.

При обнаружении любых недостатков в системе их рекомендуется мгновенно устранять. Заземляющее устройство, работающее с нарушениями, неспособно обеспечить надежную безопасность владельцам частных домов, в которых используется бытовое электрооборудование.