Схема как правильно сделать контур заземления на даче своими руками

Конструкцией современных бытовых электроприборов предусмотрено, что они заземляются. Для этого в домашней сети нужен третий провод. В сельской местности электросеть преимущественно двухпроводная, состоит из рабочего ноля и фазы. При этой и любой другой системе электроснабжения можно сделать заземление на даче своими руками.

Как действует и для чего нужен заземляющий контур

Человека от поражения током предохраняют изоляция электроприборов, защитные устройства. Но они могут прийти в негодность. Напряжение 220В попадает на корпус прибора. Прикасаясь к нему, человек получает удар током. Возможен смертельный исход, если тело замкнет электрическую цепь. Это случается при одновременном контакте с неисправным прибором и естественным заземлителем. В роли последнего могут выступать стальные трубы, конструктивные элементы дома, сырая земля.

Устройство контура

Конструкция состоит из вбитых в землю металлических электродов. Их соединяют в общую цепь полосами из аналогичного материала. От контура проводят металлическую шину к вводному электрическому щиту дома.

Система надежно работает, если обеспечены хороший контакт электродов с землей, минимальное сопротивление.

Свойства грунтов в зависимости от типа различаются величиной удельного сопротивления:

1. Наименьшее – у подземных водоносных слоев: 5–50 Ом.
2. У пластичных глин или суглинков, торфа, графитовых сланцев, мелов – от 20 до 60 Ом.
3. Полутвердые, лессовые суглинки, влажные супесчаные почвы, черноземы обладают удельным сопротивлением 100–200 Ом.
4. У песка показатель зависит от близости грунтовых вод. Если они находятся выше 5 м – 500 Ом, ниже – 1 кОм.

Наименьшее сопротивление у слоев, залегающих на глубине. Чтобы добиться эффективности заземления, одновременно или по отдельности применяют несколько способов: погружают электроды на большую глубину, увеличивают их количество, расстояние между элементами, площадь контакта с почвой.

Разновидности систем

В частных домах заземление устраивают в зависимости от схемы, используемой для подачи электричества: TN или TT. Первая имеет глухозаземленную на подстанции нейтраль. Это соединенные вместе нулевые провода: защитный (PE) и рабочий (N). Система TN включает разновидности TN-C, TN-S, TN-C-S.

Подсистема TN-C использует заземление проводом, который на схемах обозначают PEN. В дом заходят 2 провода – фазный и общий нулевой.

Заземляют только входной щит. Надежная защита от поражения электричеством при пользовании приборами не обеспечена.

В системе TN-C-S, подобно TN-C, от трансформатора идет общий провод PEN. В домашнем щите его разделяют на нулевой N и заземляющий PE, соединяют с общей шиной. Схема используется с трехфазной сетью питания. В однофазной прокладывают дополнительный третий провод от розеток ко входному распределительному щитку.

Самая совершенная – подсистема TN-S. В дом, кроме фазных, заходят независимые разделенные нулевые проводники PE и N. Новые электролинии выполняют по этой схеме, для прокладки используют пятижильный кабель или 5 воздушных линий. Требования к заземляющей конструкции при такой системе минимальные. Она используется одно- и трехфазными потребителями.

Самая простая система – TT. Отсутствует связь между глухозаземленной нейтралью подстанции и домашним заземлением. К его контуру подключают отдельные провода, идущие от корпусов электроприборов, щитков. При исполнении такой системы обязательное требование – установка в электрической цепи УЗО или дифавтомата. Автоматический выключатель может не сработать из-за малого тока, возникающего при замыкании заземленного корпуса с токоведущим проводником.

Необходимо ли делать заземление на даче

Заземляющий контур выполняет важные задачи обеспечения безопасной для человека эксплуатации оборудования. Особую потенциальную опасность имеют некоторые бытовые приборы: бойлер, стиральная машина, электроплита.

Заземление одновременно осуществляет ряд функций:

• отводит ток утечки с корпусов приборов;
• предотвращает накопление статического заряда;
• обеспечивает корректную работу защитной автоматики.

Многие надеются на автоматику, считают, что она гарантируют безопасность. Автоматические выключатели защищают только сеть от последствий короткого замыкания. Для обеспечения безопасности человека служат дифавтоматы и устройства защитного отключения.

В электроцепи мощных бытовых приборов УЗО обязательны, но автомат корректно работает лишь вместе с заземлением.

Что используется для создания заземляющего контура

Конструкцию исполняют из металлопроката.

В качестве электродов используют:

• стальные уголки с полками 50 мм, толщиной 4–5 мм;
• трубы со стенками минимум 3,5 мм;
• гладкую нерифленую арматуру от 10 мм.

Для связки контура, ввода его в здание применяют полосы 40×4 мм, пруты диаметром 10 мм и более. Ввод заземления в щит выполняется медным проводом сечением от 6 кв. мм, но не меньше, чем у фазного проводника. Одним концом он крепится к болту М10, который приварен к шине, другим – к корпусу щита. Понадобятся медные клеммы для провода, шайбы, гайки.

Если вводной щит находится в доме, нужна пластиковая гильза. Ее укладывают в отверстие, проделанное в цоколе. Сквозь нее протягивают провод заземления.

Какие материалы нельзя использовать для заземления

Нежелательно делать электроды из рифленой арматуры. У нее плохой контакт землей: при забивании в грунт образуются пустоты. Запрещается красить электроды: у такой поверхности плохая проводимость.

Нельзя подключать заземление к стальной трубе действующего центрального или домашнего водопровода, отопления. Под землей они часто сильно покрыты ржавчиной, по ним плохо стекает аварийный ток. Он накапливается на трубах, прикосновение к которым чревато неприятными последствиями.

Недопустима перемычка в розетке между нулевым и заземляющим контактами. Корпус бытовой техники может оказаться под напряжением, если в электрической цепи случится перефазировка или отпадет рабочий нулевой контакт.

Подготовка к заземлению на дачном участке

Заземление на даче осуществляют в несколько этапов.

Разработка схемы заземления

На практике используют несколько схем:

1. Линейная. Погруженные в землю на глубину 1,2–3 м стержни размещают и соединяют последовательно. Если нарушаются соединения, работают только ближайшие к электрощиту электроды.
2. Замкнутая. В землю забивают 3 электрода, соединяют их между собой. Глубина аналогична таковой у линейного контура. Схема по очертаниям напоминает геометрическую фигуру, отчего получила более распространенное название – треугольник. При повреждении какой-либо перемычки, кроме шины, ведущей к щиту, система работает как линейная.
3. Штыревая. Стержень забивают на большую глубину – до 20 м. Применяют отрезки, которые наращивают по мере заглубления.
4. В последнем случае при строительстве дома заземляют арматурный каркас строения.

Оптимальный выбор схемы для самостоятельного устройства заземления – треугольник (замкнутая) или линейная. Первая более эффективна, надежна. Сам процесс монтажа у них почти не отличается. Используются аналогичные стержни и перемычки.

Чтобы рассчитать размеры контура, желательно обратиться к специалистам местной энергоснабжающей службы.

У них есть разработки с учетом условий региона. Они дадут советы по конструкции, исходя из нагрузки сети.

Подготовка материалов

Электроды с одной стороны обрезают болгаркой наискосок. Острый конец лучше заходит в землю при забивании. Рекомендуемая длина стержней – от 1,2 до 3 м. Для замкнутой системы понадобится минимум 3 электрода, для линейной – 4–6 шт.

Метраж шин зависит от расстояния между стержнями. На одном конце той, которая будет идти к распределительному шкафу, приваривают болт М10. Он служит для крепления медной клеммы провода заземления, который уйдет на щит.

Разметка участка

Расстояние между вводно-распределительным щитом и ближайшим к нему электродом должно составлять не менее 10 м. Устраивают контур подальше от мест, по которым ходят люди или проезжают машины.

Намечают точки расположения электродов на участке в соответствии с выбранной схемой. Минимальное расстояние между заземлителями равно их наименьшей допустимой длине – 1,2 м. Лучше использовать трехметровые электроды, выдерживать между ними расстояние 3 м.

Если стержни расположены ближе, области растекания тока пересекаются. Это понижает эффективность системы, хотя она будет работать.

Инструкция по установке заземления

Закончив подготовительные работы, приступают к монтажу.

Раскопка траншей

Копают траншеи на глубину 0,5–1 м по периметру создаваемого контура. В направлении вводного щита от ближайшего к нему стержня также роют котлован для шины заземления. Ширина траншей – около 50 см, чтобы в ней помещался человек для работы.

Монтаж контура

Заостренные стержни забивают в землю. Над дном траншеи они должны выступать на 20 см. Между электродами укладывают перемычки, подгоняют их по длине. Из такого же материала прокладывают шину в направлении вводного щита. Ее конец изгибают буквой «Г», закрепляют на цоколе дома. Изгиб нужен для компенсации расширения стали при температурных колебаниях.

Если заземлительный провод требуется подвести к щиту, который находится в домике, проделывают отверстие в цоколе, укладывают пластиковую гильзу. Дальше можно использовать 2 способа. При первом проводник соединяют с шиной на улице. Сквозь гильзу пропускают провод, прикрепляют к корпусу щита.

При использовании второго способа к полосе приваривают прут, пропускают сквозь гильзу. Клеммы окажутся в доме, будут меньше окисляться.

Сварка

Шины приваривают к электродам. Такое соединение наиболее надежное и долговечное. Коррозия не способна настолько нарушить контакт, чтобы сильно увеличить сопротивление.

Способ без сварки

Болтовое соединение быстро покрывается ржавчиной. С течением времени надежность конструкции уменьшается.

Чтобы она служила дольше, делают следующее (если невозможно применить сварку):

1. Используют оцинкованные гайки, болты, шайбы.
2. Обрабатывают резьбовые контакты после крепления антикоррозионным средством.
3. В завершение монтажа оборачивают места сочленений изоляционной лентой.

Сварочных работ все равно не избежать: требуется предварительно приварить болты к электродам, вводной шине.

Засыпка и проверка сопротивления

Завершив монтаж, проверяют работоспособность контура. Вызов специалистов выльется в большую сумму. Покупать дорогостоящий специальный прибор для одноразового использования нецелесообразно.

Проверить его можно самому лампой мощностью не меньше 100 Вт. От нее 1 контакт подключают к фазе, другой – к заземляющему контуру. Яркое горение – признак правильного монтажа. Можно засыпать траншеи. Тусклый свет – плохие контакты элементов конструкции. Если лампочка не засветилась – допущена ошибка, нужен пересмотр системы.

Покупка заземляющего контура

Продаются готовые заземляющие комплекты.

В набор для глубинного штыревого заземления входят:

• стержни длиной 1,2–1,5 м, диаметром 14–20 мм;
• резьбовые или запрессовочные муфты для наращивания элементов;
• заостренный наконечник;
• головка, которая не деформируется при забивке штырей;
• контактный зажим;
• антикоррозионная смазка;
• водоотталкивающая лента.

Некоторые наборы вместо головки комплектуют специальным переходником, чтобы забивать стержни мощным перфоратором.

Цены на автоматику

На стоимость влияют материал стержней, общая длина, диаметр. Штыри делают оцинкованными, омедненными, из нержавеющей стали.

Сравнение характеристики наборов:

1. По цене наиболее выгодна оцинковка. Служит около 15 лет. Сначала корродирует цинк, затем ржавеет железо.
2. Медные стержни служат до 100 лет. Их стоимость выше.
3. Комплект из нержавейки вечный, но дорогостоящий.

Если повредить тонкую оцинковку или омеднение при монтаже, возникнет очаг коррозии. Конструкции с более толстым покрытием намного дороже.

Цена комплекта – от 10 до 70 тыс. руб., но металлопрокат для самостоятельного изготовления контура тоже недешевый. Быстрый монтаж готового набора, отсутствие земляных работ, долговечность в перспективе дают возможность сэкономить.

Заземление всегда должно выполнять свою задачу – защищать людей и приборы.