Як зробити заземлення на дачі

1. Для чого необхідний контур заземлення
2. Ціни на захисну автоматику
3. Якими бувають системи заземлення в приватних будинках
4. Заземлення з використанням саморобних металевих деталей
5. Відео: монтаж заземлюючого контуру із застосуванням металевого куточка
6. Відео: забивання штирьових електродів вручну

Будівництво приватного будинки або заміської дачі завжди пов'язане з великим обсягом електротехнічних робіт. У цьому діапазоні завдань, поряд з підведенням електроживлення до будинку, установці розподільного і захисного обладнання, прокладання внутрішніх ліній, не меншу значимість має і грамотно спланована і виконана система заземлення. На жаль, при проведенні «самобуду» недосвідчені господарі про цей момент досить часто забувають або ж навіть навмисно його ігнорують, намагаючись досягти якоїсь неправдивої економії коштів і трудовитрат.

Як зробити заземлення на дачі

А тим часом система заземлення має надзвичайну важливість - вона здатна попередити багато неприємностей, які можуть призвести до дуже сумних або навіть трагічних наслідків. Згідно з існуючими правилами, фахівці електромереж не справлять підключення будинку до лінії електропередач, якщо цієї системи в будинку немає або ж вона не відповідає необхідним вимогам. І власнику, так чи інакше, доведеться вирішувати питання, як зробити заземлення на дачі.

У сучасних будинках міської забудови контур заземлення обов'язково передбачається ще на стадії проектування будівлі і його внутрішніх комунікацій. Господарю приватного житла це питання доведеться вирішувати самому - запрошувати фахівців або постаратися все зробити своїми руками. Лякатися не треба - все це є цілком здійсненним завданням.

Зміст статті

Для чого необхідний контур заземлення

Для того щоб зрозуміти важливість заземлення, досить базових понять зі шкільного курсу фізики.

Переважна більшість приватних будинків живляться від однофазної мережі змінного струму 220 вольт. Електричне коло, необхідна для роботи всіх приладів або установок забезпечується наявністю двох провідників - власне, фазою і нульовим проводом.

Типові схеми проводки однофазної електромережі

Конструкція всіх електричних приладів, інструментів, побутової та іншої техніки передбачає елементи ізоляції і захисні пристосування, які повинні запобігти потраплянню напруги на струмопровідні корпусу або кожухи. Тим не менш, вірогідність такого явища ніколи не виключається - ізоляція може бути пробита розрядом, прогоріти від ненадійних, іскрять контактів у з'єднаннях проводів, можуть вийти з ладу елементи схеми і т.п. В цьому випадку фазна напруга може потрапити на корпус приладу, дотик до якого стає надзвичайно небезпечним для людини.

Особливу небезпеку становлять ситуації, якщо поруч з таким несправним приладом перебувають металеві предмети, що мають так зване природне заземлення - стояки опалення, водопровідні чи газові труби, відкриті елементи армування будівельних конструкцій тощо. При найменшому торканні до них ланцюг може замкнутися, і смертельно небезпечний струм пройде через тіло людини в сторону меншого потенціалу. Не менш небезпечні подібні ситуації і в тому випадку, якщо людина стоїть босий або в мокрому взутті на вологому підлозі або землі - теж є всі передумови до замикання ланцюга змінного струму від корпусу приладу.

Одне з виражених властивостей електричного струму в тому, що він обов'язково вибере провідник з мінімальним опором. Значить, необхідно заздалегідь створити лінію з мінімальним опором і нульовим потенціалом, по якій в разі пробою на корпус напруга буде безпечно відводитися.

Опір людського тіла - величина непостійна, залежить і від індивідуальних особливостей, і навіть від тимчасового стану людини. У електротехнічної практиці цю величину зазвичай приймають за 1000 Ом (1 кОм). Стало бути, опір заземлюючого контуру має бути багаторазово нижче. Існує складна система розрахунків, але зазвичай оперують величинами в 30 Ом для побутової електромережі приватного будинку і 10 Ом в тому випадку, якщо заземлення використовується ще і як захист від блискавки.

УЗО буде коректно працювати тільки при наявності заземлюючого контуру

Можуть заперечити, що всі проблеми цілком вирішувані установкою спеціальних захисних пристроїв (УЗО). Але для коректної роботи УЗО заземлення також є необхідністю. При появі навіть найменшої витоку струму ланцюг практично миттєво замкнеться і пристрій спрацює, відключивши небезпечну ділянку домашньої електромережі.

Деякі господарі перебувають в упередженні, що для заземлення досить використовувати труби водопроводу або опалення. Це - надзвичайно небезпечно і абсолютно ненадійно. По-перше, гарантувати ефективне відведення напруги неможливо - труби можуть бути сильно окислені і не мати достатньо хорошого контакту з землею, а крім того, на них нерідко бувають пластикові ділянки. Не виключається і ураженню струмом під час при косновение до них у разі пробою електроживлення на корпус, причому такої небезпеки можуть бути схильні до в тому числі і сусіди.

Вилка та розетка із заземлюючим контактом

Більшість сучасних електроприладів відразу оснащуються кабелем живлення з триконтактною вилкою. Відповідні розетки повинні встановлюватися і при проведенні робіт з монтажу проводки в будинку. (Деякі електроприлади старих моделей мають натомість контактну клему на корпусі для підключення заземлення).

Кольорове маркування проводів однофазного кабелю

Є строго певна колірна «терморегулятори» проводів: синій провід однозначно є «нульовим», фаза може мати різне забарвлення, від білої до чорної, а заземлюючий - завжди жовто-зелений.

І ось, знаючи це, деякі «мудрі» господарі, бажаючи заощадити на оновленні проводки і організації повноцінного заземлення, просто роблять в розетках перемички між нульовим контактом і заземлюючим. Однак, цим вони не вирішують проблеми, а, скоріше, посилюють її. При певних умовах, наприклад, при перегорання або поганому контакті робочого нуля в якійсь ділянці ланцюга, або при випадковій перефазовке, на корпусі приладів з'явиться фазний потенціал, причому це може статися в самому несподіваному місці будинку. Небезпека ураження струмом зростає в такій ситуації багато разів.

Заземлення - це надійний захист від багатьох неприємностей

Висновок з усього сказаного - заземлення є обов'язковим конструктивним елементом домашньої електричної мережі. Воно виконує відразу функцій:

• Ефективне відведення витоку напруги з струмопровідних деталей, дотик до яких може викликати ураження струмом.
• Вирівнювання потенціалу в в сіх об'єктів в будинку, наприклад, заземлених приладів і труб опалення, водопроводу, подачі газу.
• Забезпечення коректної роботи всіх встановлених систем і пристроїв безпеки - плавких запобіжників, автоматів або УЗО .
• Важливе значення має заземлення і в запобіганні накопичення на корпусах побутових приладах статичного заряду.
• Особливої ​​важливості набуває воно для сучасної електроніки, особливо - обчислювальної техніки. Наприклад, робота імпульсних блоків живлення комп'ютерів дуже часто супроводжується наведенням напруги на корпусу системних блоків. Будь-розряд може призвести до виходу з ладу електронних елементів, збоїв в роботі, втрати інформації.

Тепер, коли важливість системи заземлення роз'яснена, можна перейти до питання, як її зробити умовах приватного будинку самостійно.

Ціни на захисну автоматику

Захисна автоматика

Якими бувають системи заземлення в приватних будинках

Отже, грамотно виконана система заземлення повинна забезпечувати надійний контакт з нульовим потенціалом землі і з мінімально можливим опором створеного контуру. Однак, гру нт - гр унт у ворожнечу - різні його типи серйозно відрізняються один від одного питомим опором:

Тип грунту питомий опір ґрунту (Ом × м) Пісок (при рівні грунтових вод нижче 5 м) 1000 Пісок (при рівні грунтових вод вище 5 м) 500 Родюча земля (чорнозем) 200 Волога супесь 150 Напівтвердий або лісовидну суглинок 100 Крейдяний шар або напівтверда глина 60 Графітовиен сланці, глинистий мергель 50 Суглинок пластичний 30 Пластична глина або торф 20 Підземні водоносні шари від 5 до 50

Очевидно, що ті верстви, які володіють найменшим питомим опором, розташовуються, як правило, на значній глибині. Але і при заглибленні електрода отриманих результатів може бути недостатньо. Проблема ця вирішується декількома способами - від збільшення глибини установки штирьових електродів, до збільшення їх числа, відстані між ними або загальної площі контакту з грунтом. На практиці найчастіше застосовуються кілька основних схем:

Можливі схеми заземлення в приватному будинку

• Схема «а» - установка заглибленого металевого замкнутого контуру по периметру будинку. Як варіант - неглибоко забиті штирі, з'єднані по кільцю шиною.

У дачному будівництві застосовується вона нечасто через великий обсяг земляних робіт або в зв'язку з особливостями розташування будівель на ділянці.

• Схема «б», мабуть, найпопулярніша у власників заміського житла. Три або більше помірно заглиблених штирьових електрода, пов'язаних однією шиною - таку конструкцію нескладно виконати самостійно навіть на обмеженому просторі.
• На схемі «в» показано заземлення з одним електродом, встановленим на велику глибину. Іноді подібну систему влаштовують навіть в підвалі будівлі. Схема зручна, але не завжди здійсненно - її практично неможливо реалізувати на кам'янистих грунтах. Крім того, для такої системи заземлення потрібно використовувати спеціальні електроди - мова про неї піде трохи нижче.
• Схема «г» - досить зручна, але лише в тому випадку, якщо вона була продумана ще на стадії проектування будинку, а виконана під час заливки фундаменту. Втілювати її в життя на готовому будинку буде вкрай невигідно.

Отже, найпростіше реалізувати з мінімальними витратами схеми «б» або, по можливості, «в».

Заземлення з використанням саморобних металевих деталей

Щоб зробити систему заземлення такого типу, будуть потрібні металеві профілі, зварювальний апарат, інструменти для земляних робіт, кувалда. У ряді випадків, при складних щільних грунтах, може знадобиться ручний бур.

Схематично ця система виглядає подібним чином:

Найбільш часто застосовується схема заземлення приватного будинку

Місце розташування заглиблених електродів вибирається з тим розрахунком, щоб було максимально зручно підвести заземлювальну шину до розподільного щитка. Оптимальна відстань від будинку - 3 - 6 метрів. Межі - не ближче одного метра і не далі десяти.

Розміри, вказані на схемі, аж ніяк не є якоюсь догмою. Так, сторона трикутника може бути і до трьох метрів в довжину, а глибина забивання штиря може бути дещо меншою - 2,0 ÷ 2, 5 м. Кількість електродів теж може змінюватися - якщо гру нт пл отний і на велику глибину забити штирі не вдається, можна збільшити їх кількість.

Здоровий рада - заздалегідь звернутися в місцеву службу енергопостачання за отриманням рекомендацій по виконанню заземлюючого контуру. У цих фахівців напевно є продумані і випробувані в даному регіоні схеми. Крім того, вони зможуть допомогти прорахувати розміри і виходячи з планованого навантаження домашньої електромережі - це теж має значення.

Металевий прокат, який може бути використаний для заглиблюють електродів

Що може послужити електродами? Для цих цілей найчастіше використовують сталевий куточок з полицею 50 × 50 мм і товщиною не менше 4 ÷ 5 мм. Можуть застосовуватися труби, краще - оцинковані з товщиною стінок не менше 3,5 мм. Можна взяти сталеву смугу з площею поперечного перерізу близько 48 мм² (12 × 4), але її складніше вбити вертикально в грунт. Якщо вирішено використовувати сталевий прут, то той же краще брати оцинкований, діаметром не менше 10 мм.

Щоб зв'язати штирі в один контур, використовують смугу 40 × 4 мм або катанку 12 - 14 мм. Цей же матеріал підійде для прокладки шини заземлення до точки введення її всередину будинку.

• Отже, спочатку на обраному місці робиться розмітка.

Котлован і траншея для контуру заземлення

• Потім доцільно відрити невеликий котлован наміченої форми на глибину до 1 метра. Мінімальна глибина - 0, 5 м. Одночасно риється траншея на ту ж глибину - по ній від контуру до цоколю будинку піде шина заземлення.

Можна не рити котлован, а обмежитися викопуванням траншей

• Завдання можна дещо спростити, викопуючи не суцільний котлован, а лише траншеї по периметру створюваного контуру. Головне, щоб їх ширина дозволяла вільно проводити забивання електродів і зварювальні роботи.

Краї куточків потрібно обрізати і заточити ,, щоб вони легше входили в грунт

• Готуються електроди потрібної довжини. Край, якими вони будуть убиватися в землю, необхідно загострити шлифмашинкой, обрізавши його під кутом. Метал повинен бути чистим, незабарвленим.

Електроди послідовно забиваються в землю на потрібну глибину

• В намічених місцях електроди забиваються в землю за допомогою кувалди або електромолота. Їх заглиблюють так, щоб в котловані (траншеї) вони виступали над рівнем поверхні приблизно на 200 мм.

Електроди з допомогою зварювання з'єднуються сталевою смугою

• Після того, як всі електроди забиті, з пов'язують загальною шиною (горизонтальним заземлювачем) з металевої смуги 40 × 4 мм. Тут може бути застосована тільки зварювання, хоча можна зустріти рекомендації обійтися болтовим з'єднанням. Ні, щоб забезпечити надійне і довговічне заземлення цю обв'язку обов'язково приварюють - різьбовій контакт, розміщений під землею, швидко окислиться, опір контуру різко зросте.

Шина приварюється до контуру і проводиться до цоколя будівлі

• Тепер можна прокласти шину з тієї ж смуги до фундаменту будинку. Шина приварюється в одному із забитих електродів і укладається в траншею потім вона заходить на цоколь будівлі.
• Шина кріпиться до цоколя. На малюнку не показано, але доцільно перед точкою кріплення передбачити невеликий вигин, так званий «компенсаційний горб», щоб компенсувати лінійні розширення металу при перепадах температур. На кінці смуги приварюється болт з різьбою М10. До нього буде кріпитися мідна клема з проводом заземлення, який піде на розподільний щиток.

Клемний перехід на дріт заземлення

• Для проходження дроти через стіну або через цоколь сверлится отвір і в нього вставляється пластикова гільза. Провід використовується мідний, перетином 16 або 25 мм ² (цей параметр краще заздалегідь уточнити у фахівців). Гайку і шайби для з'єднання теж краще використовувати мідні.

В даному випадку шина заземлення з арматури заведена всередину приміщення

• Іноді надходять і інакше - до шини приварюють довгу сталеву шпильку, так щоб вона проходила наскрізь через стіну будинку, також через гільзу. В цьому випадку клемна частина виявиться в приміщенні і менше буде схильна до окислення під дією підвищеної вологості повітря.

Бронзова розподільна пластина для підключення проводів заземлення

• Заземлення заводиться до електричного розподільного щитка. Для подальшої «роздачі» найкраще застосовувати спеціальну пластину з електротехнічної бронзи - до неї будуть кріпиться все дроти заземлення, що йдуть до точок споживання.

Після закінчення монтажу необхідно провести перевірку працездатності ситеми

Не слід поспішати відразу ж засипати змонтований контур грунтом.

- Рекомендується, по-перше, відобразити його на фотографії з прив'язкою до оточуючих стаціонарним наземних об'єктах - це може знадобитися для внесення змін в проектну документацію, а також для проведення контрольно-перевірочних заходів в майбутньому.

- По-друге, необхідно перевірити опір отриманого контуру. Для цих цілей краще запросити фахівців енергопостачальної організації, тим більше що їх виклик, так чи інакше, буде необхідний для отримання дозвільних документів.

Якщо результати перевірки показують, що опір велике, необхідно буде додати ще один або навіть декілька вертикальних електродів. Іноді перед перевіркою йдуть і на хитрощі, рясно поливаючи місця близько забитих в грунт куточків насиченим розчином звичайної кухонної солі. Це безумовно, поліпшить показники, однак, не варто забувати і про те, що сіль активізує корозію металу.

Звичайна кухонна сіль істотно знижує опір контуру, але, на жаль, активізує корозію металу

До речі, якщо забити куточки не виходить, то вдаються до буріння свердловин на потрібну глибину. Після установки електродів їх з максимально можливою щільністю заповнюють глиняним ґрунтом, в який також перемішують з сіллю.

Після того як працездатність контуру заземлення перевірена, необхідно обробити зварні шви антикорозійним складом. Це ж можна зробити і з шиною, що йде до будівлі. Потім, після висихання мастики, котлован і траншеї засипаються грунтом. Він повинен бути однорідним, що не засміченим і без щебеневих включень. Потім місце засипки ретельно утрамбовується.

Відео: монтаж заземлюючого контуру із застосуванням металевого куточка

Використання готових заводських комплектів

Досить зручні для організації заземлення на дачі готові комплекти заводського виготовлення. Вони являють собою набір штирів з сполучними муфтами, що дозволяють нарощувати глибину занурення в грунт у міру забивання.

Система заземлення з одним штирем

Ця система заземлення передбачає монтаж одного штирьового електрода, але на велику глибину, від 6 і навіть до 15 метрів.

У комплект зазвичай входять:

• Штирі сталеві довжиною 1500 мм з оцинкованої або обміднений поверхнею, або ж зроблені з нержавіючої сталі. Діаме тр шт ирей може в різних комплектах відрізнятися - від 14 до 18 мм.

Комплект штанг для збірки заземляющего електрода

• Для їх з'єднання вони оснащуються різьбовими муфтами, а для зручності проходки через грунт в комплек кт вх одит сталевий наконечник.

Сполучна різьбова муфта і наконечник для спрощення забивання

У деяких комплектах муфти не є різьбовими, а запрессовочнимі. У цьому випадку один кінець заземляющего штиря звужений за допомогою кування і має ребристу поверхню. При ударному впливі відбувається міцне з'єднання і досягається надійний електричний контакт між стрижнями.

Штирі можуть мати і запрессовочную муфту

• Для передачі ударного впливу передбачається спеціальна насадка (нагель) з високоміцної сталі, яка не буде деформуватися від впливу молота.

Нагель - насадка, яка буде передавати ударне зусилля від молота

• У деяких комплектах передбачено наявність спеціального перехідника, який дозволяє використовувати в якості забивного інструменту потужний перфоратор.

Забивання електрода за допомогою перфоратора

Для установки такої системи заземлення також доцільно вирити невеликий котлован глибиною до метра і такий же в діаметрі, хоча деякі вважають за краще навіть зовнішнє розміщення.

Нарощування електрода в міру забивання в грунт

Штирі послідовно забиваються з нарощуванням на потрібну глибину.

Потім на залишений на поверхні ділянку (близько 200 мм) надівається латунний контактний затискач.

У такій контактний затиск можуть бути вставлені або металева шина, або дріт заземлення

У нього вставляється або струмопровідна шина з металевої смуги, або ж відразу кабель заземлення перетином 25 кв. мм. Для з'єднання зі сталевою смугою передбачена спеціальна прокладка, яка не дає можливості для електрохімічного контакту між мелью стержня і сталлю (цинком). Надалі шина або кабель заводяться в будинок і підключаються до розподільного щитка точно так же, як це було описано вище.

Відео: забивання штирьових електродів вручну

Ціни на комплектуючі для блискавкозахисту та заземлення

Комплектуючі для блискавкозахисту та заземлення

Який тип покриття стрижнів вибрати - оцинкований або покритий міддю?

• З точки зору економічності, оцинковка з тонким шаром (від 5 до 30 мкм) вигідніше. Ці штирі не бояться механічних пошкоджень при монтажі, навіть залишені глибокі подряпини не впливають на ступінь захищеності заліза. Проте, цинк є досить активним металом, і, захищаючи залізо, окислюється сам. Згодом, коли весь шар цинку прореагував, залізо залишається без захисту і швидко «з'їдається» корозією. Термін служби подібних елементів зазвичай не перевищує 15 років. А робити цинкове покриття товстішим - це коштує чималих грошей.

Порівняльний тест: оцинкований (зліва) і покритий міддю (праворуч) електрод після 10 років експлуатації в умовах агресивного середовища кислого грунту

• Мідь же, навпаки, не вступаючи в реакції, захищає закривається нею залізо, яке більш активно з точки зору хімії. Такі електроди можуть без шкоди ефективності служити дуже довго, наприклад, виробник гарантує їх збереження в суглинистой грунті аж до 100 років. Але при монтажі слід проявляти обережність - в місцях пошкодження шару омеднения напевно виникне ділянку корозії. Щоб знизити ймовірність цього, шар омеднения роблять досить товстим, до 200 мкм, тому такі штирі значно дорожче звичайних оцинкованих.

Які загальні гідності такого комплекту системи заземлення з одним глибоко розміщеним електродом:

• Монтаж не представляє особливої ​​складності. Не потрібно об'ємних земляних робіт, не потрібен зварювальний апарат - все проводиться звичайним інструментом, який є в кожному будинку.
• Система дуже компактна, її можна розмістити на крихітному «п'ятачку» або навіть в підвалі будинку.
• Якщо використовується обміднені електроди, то термін служби такого заземлення буде обчислюватися декількома десятками років.
• Завдяки гарному контакту з грунтом досягається мінімальне електричний опір. Крім того, на ефективність системи практично не впливають сезонні умови. На рівень промерзання грунту припадає не більше 10% довжини електрода, і зимові температури ніяк не можуть негативно позначитися на провідності.

Є, звичайно, і свої недоліки:

• Такий тип заземлення не може бути реалізований на кам'янистих грунтах - швидше за все, забити електроди на необхідну глибину не вдасться.
• Можливо, когось відлякає і ціна комплекту. Однак це - пи з з порно, так як якісний металевий прокат для звичайної схеми заземлення теж коштує недешево. Якщо ще додати тривалість експлуатації, простоту і швидкість монтажу, відсутність необхідності в спеціалізованому інструменті, то, цілком можливо, такий підхід до вирішення проблеми заземлення може здатися навіть більш перспективним з точки зору економічності.

Відео: як зробити заземлення не дачі за допомогою модульної штирьовий системи