Заземление треугольником: схема, размеры, этапы монтажа

Некоторые люди задаются вопросом, нужно ли делать заземление в частном доме? Согласно нормативам ГОСТ, СНиП и ПУЭ требуется делать отвод, который защитит и обезопасит человека от поражения электрическим током. Поэтому при строительстве частного дома в первую очередь следует подключить такую систему. Самой удобной и распространенной конфигурацией считается равносторонний треугольник – это металлическая конструкция, которая забивается в землю при помощи штырей. Расстояние между штырями должно быть равным. Размеры зависят от грунта, в котором он будет располагаться. Стержнями образуют контур из арматуры, трубы или стальных уголков. Их форма должна быть удобной, чтобы их легко можно было забивать в землю. В этой статье мы подробно расскажем о том, как сделать заземление треугольником в частном доме.

Преимущество треугольной формы контура

Какое преимущество над контуром в виде полосы имеет треугольник? Оно заключается в том, что такая конструкция занимает меньшую площадь, соответственно земляных работ будет значительно меньше. Да и соединять штыри гораздо проще в яме, чем в узкой и длинной траншее. Однако самое главное преимущество треугольного заземления — заключается в надежном функционировании защиты, т.к. если перемычка из металла между электродами повредится, заземляющее устройство будет все равно рабочим (с другой стороны).

Высота каждого заземляющего электрода имеет определенные нормы и составляет 2 – 3 метра. Форма расположения электродов в земле – равнобедренный треугольник, расстояние между которыми должно быть не меньше 1,2 м, лучше расстояние в длину каждого заземлителя (т.е. 2-3 метра). Для того чтобы получить хорошее контактное соединение, используется металлическая пластина, которая накладывается с помощью сварки. Чтобы подвести заземление от контура к дому рекомендуется использовать шину из такого же металла или провод из стали подходящего сечения. Размеры уголка должны быть не менее 50х50 мм.

Этапы установки

Сделать заземление треугольником можно по следующей пошаговой инструкции:

1. На выбранном месте помечаем места закапывания вертикальных электродов. После чего нужно выкопать траншею глубиной до одного метра. Глубина должна быть ниже промерзания земли. Линии конструкции должны образовывать треугольник, длина стороны которого указывается в расчетах.
2. Затем необходимо вырыть траншею от конструкции к силовому щитку. Угол контура, к которому будет подсоединяться щиток, выбирается самый ближний. Это делается для экономии материалов.
3. Далее необходимо забить электроды в землю, оставив над грунтом 20 см.
4. С помощью стальной полосы необходимо сделать замкнутую систему. Она приваривается к электродам и образует треугольник.
5. От ближайшей точки прокладывается полоса к силовому щитку и выводится на стену.
6. К подведенной к шкафу планке приварить болт, при этом его резьба должна быть наружу. Это означает, что привариваться будет шапка болта. Чтобы подключить заземление к щитку в доме, важно заранее в стене высверлить отверстие для заземляющего кабеля.
7. С помощью гайки присоединяется заземляющий кабель к болту. После этого необходимо обработать места сварки и соединений специальными веществами от коррозии и герметиком.

Инструкция в картинках выглядит следующим образом:

Завершающим этапом установки заземлителя своими руками будет проверка сопротивления заземления. Для этого нужно иметь специальный электрический прибор, который называется омметр. Но так как такой прибор стоит не дешево, то лучше пригласить специалиста из энергоуправления. Специалисту нужно сделать замеры и внести данные в паспорт контура заземлителя.

Важно проверку делать в сухую погоду, так как атмосферная влага может дать погрешности измерению. Норматив сопротивления контура не должен превышать 4 Ом для сети 220 Вольт. Если же сопротивление превышает этот показатель, то нужно доработать заземление. Для этого нужно добавить еще один заземлитель или сделать конструкцию в форме ромба.

В случае, если параметры соответствуют всем нормам и требованиям и подтверждается низкое сопротивление контура, то можно зарывать траншею. Делается это однородным грунтом, без щебня и мусора. Подключать заземление к щитку следует не параллельно, а отдельно каждую техническую единицу.

Есть еще один способ проверить сопротивление без вызова специалиста. Для этого достаточно иметь лампу, мощность которой не меньше 100 Вт. Источник света одним контактом подсоединяется к системе, а вторым – к фазе. Если треугольник установлен правильно, то лампочка будет гореть ярко. Если же она светит тускло, значит контакты между заземлителями слабые и стыки нужно будет переделывать. Если свет вообще не горит, то треугольник установлен неправильно. В этом случае следует проверить саму схему и посмотреть где была допущена ошибка.

На видео ниже наглядно показывается, как собрать заземляющий контур треугольной формы:

Вот и все, что хотелось вам рассказать о том, как сделать заземление треугольником своими руками. Надеемся, предоставленные схемы, фото и инструкция по монтажу были для вас полезными!

Будет полезно прочитать:

Заземление в частном доме 🔋 своими руками 220в: как сделать правильно

При строительстве частного дома без электричества не обойтись. Прокладка сети – дело мастера, но не всегда вспоминают о защитном контуре. Однако при отсутствии правильного сооружения проводка начнет плавиться, система выйдет из строя. Рассмотрим, из чего и как сделать заземление в частном доме своими руками. Оценим достоинства готовых форм и виды сооружений.

Для чего нужно делать заземление в частном доме

В многоэтажных строениях сооружение защиты закладывают на этапе проектирования объекта. В частном доме также соблюдают требования СНиП, ГОСТ, ПУЭ и прокладывают отвод, который обезопасит от поражения электротоком.

Устройство заземления в частном доме решает ряд задач:

1. Защищает жильцов от удара током. Например, при касании приборов с нарушением изоляции проводов.
2. Обеспечивает корректную работу современных электрических устройств.
3. Поддерживает эффективность молниезащиты.
4. Гарантирует безопасную эксплуатацию при работе с газовым оборудованием.

На заметку! Газовый котел в доме без контура не ставят. Обеспечение безопасности – одно из главных требований при эксплуатации данного вида устройств.

Принцип работы отводов основывается на законах физики – электроток всегда перемещается в сторону наименьшего сопротивления. Если изоляция проводов нарушена, ток замыкается на корпус. При этом человек получает удар, только прикоснувшись рукой к поверхности дефектного устройства. Без отводов разряд в 220 вольт будет очень чувствительным, а если контур есть, негативные последствия замыкания будут сведены к минимуму.

Виды заземления для частного дома

Выполняют контуры в форме овала, треугольника, линии, дуги или прямоугольных форм. Для частного дома выбирают треугольную форму отводов, поскольку ее проще всего соорудить и подключить. Но подойдут и прочие конструкции.

Линейное заземление

Если нет свободного участка достаточной площади, сооружают полукруглый отвод или выстраивают штыри в линию. Такой контур заземления в частном доме своими руками сооружают с учетом шага между штырями. Расстояние делают равным или большим, чем длина самих электродов. Минус метода – чтобы получить нужные параметры набивают большое количество электродов.

Заземление треугольником

Выбирают форму равнобедренной геометрической фигуры, поскольку при таком расстоянии на малой площади пользователь получает максимальную поверхность рассеивания токов. Затраты на сооружение небольшие, параметры полностью соответствуют нормативам.

Важно! Минимальный шаг размещения штырей в треугольнике – длина электродов, максимальный – удвоенная длина. К примеру, при заглублении штырей на 2,5 м шаг делают 2,5-5,0 м. В зонах сложного прохода в глубину электроды сдвигают в сторону.

Материалы для устройства заземления

Разобравшись с тем, нужно ли делать заземление в частном доме и какие бывают контуры, работу начинают с выбора материала.

На заметку! Эффективным будет контур с сопротивлением более 4 Ом.

Что потребуется:

• Прутки сечением от 16 мм или уголки 50х50х5 мм. Берут штыри из черного металла. Арматуру не используют, поскольку каленая поверхность меняет распределение токов, в грунте элемент быстро приходит в негодность. Поэтому покупают именно пруток, не арматуру.
• Толстостенные трубы из металла. Вариант только для засушливых регионов, во влажном грунте металл проржавеет. Трубы предварительно обрабатывают – сплющивают нижнюю часть в форму конуса. Нижнюю треть, погружаемую в грунт, оснащают отверстиями.

На заметку! Трубы в грунт не забивают, под них копают отверстия. Если почва пересыхает, снижаются параметры отводов, а внутрь трубы заливают соляной раствор.

Длину стержней заземления выбирают от 2,5 м. Хватает обычно 2,8-3,0 м.

Глубина заземления

Требования СНиП:

Рекомендуем к прочтению:

1. Стержень контура должен входить в глубину грунта ниже точки промерзания. От точки еще откладывают 0,6 м. Стандартом считают заглубление ниже уровня промерзания на 0,8-1,0 м.
2. В регионах с сухим климатом не менее трети отвода погружают во влажный слой. Учитывают расположение грунтовых вод, при низком залегании зеркала, выбирают стержни необходимой расчетной длины.

Совет! Чтобы определить конкретные размеры штырей, смотрят результаты геологических исследований почвы в данном регионе (на участке). В засушливых регионах, где от длины отводов зависит эффективность работы контура, заказывают расчеты в специальной организации.

Делаем заземление в частном доме своими руками

Перед началом работ выбирают схему, размечают площадку и выполняют земляные работы. Для сооружения защиты металл нарезают на куски больше расчетной длины на 20-30 см. Загнутую головку элементов после заглубления срезают. Если детали куплены «в обрез», конец срезают под углом в 30 градусов – такое острие снижает сопротивление при вбивании. Чтобы не деформировать открытый конец электрода, к нему приваривают металлическую площадку. По ней удобнее попадать при вбивании, отрезок не изгибается.

Инструменты и материалы для работы

Мастеру потребуются:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• лопата;
• перфоратор;
• тяжелая кувалда;
• гаечные ключи.

Материалы для изготовления:

• металлический уголок 50х50х5 или трубы диаметра 32 мм с толщиной стенок от 3,5 мм – длина элементов не менее 2,5 м;
• 3 полосы металла длиной 1,2 м, шириной 4 см, толщиной от 4 мм;
• полоса из нержавеющей стали 40х4 мм длиной от контура до крыльца;
• болты М8 или М10;
• медный провод толщиной от 6 мм2.

Что касается сечения провода для заземления в частном доме, допустимы варианты:

• медный с сечением от 10 мм2;
• алюминиевый сечением от 16 мм2;
• стальной с сечением от 100 мм2.

Важно! Сечение провода для заземления в частном доме выбирают по виду фазного подключения (2 или 3-х фазное). Чем больше единиц, тем толще провод. Если применяют алюминиевый или медный кабель, к штырям приваривают болт, провода крепят к нему, прижимают гайкой.

Создание схемы и выбор места установки заземления

Пошаговая инструкция монтажа заземления в частном доме включает ряд действий:

1. Выбор места. В зоне прокладки не должно быть людей и животных. Выбирают пространство вдоль забора, за домом. Стандартное расстояние от 1,0 м от фундамента объекта.
2. Схема заземления в частном доме. Ее выбирают по наличию свободной площади. Самый удобный вариант – треугольник. Простой расчет показывает, что максимальное пространство – не более 2 м2. При этом обеспечено полное соответствие нормативам.

На заметку! Треугольник – самый бюджетный вариант сооружения защиты. Прочие формы требуют больше места, повышенных расходов на арматуру.

Земляные работы

Снимают верхний плодородный грунт, выкапывают треугольник со сторонами 1,2 м. Траншею заглубляют на 50-70 см. Точно такую же канаву выкапывают от контура к крыльцу жилого строения.

Сборка конструкции заземления

После окончания земляных работ в грунт забивают электроды. Заглубляют на 2 м, чтобы на поверхности оставались штыри не более 20 см высоты. Для удобства головки штырей оснащают металлическими пластинами, приваривая их к оголовку. Второй конец подтачивают, чтобы снизить сопротивление грунта.

Как только штыри будут вбиты, приваривают стальную полосу. Делают замкнутый каркас со штырями в точках углов треугольника. Еще одну пластину выкладывают в длинную траншею, идущую до крыльца. Конец этой пластины прихватывают концом к ближайшему электроду.

Основные работы закончены, переходят к присоединению кабеля к пластине. Для этого приваривают болт, стыкуя его шляпкой, то есть приваривают шляпкой. Канавы засыпают грунтом, уплотняют.

Как подключить заземление к электрической системе дома?

К приваренному болту крепят выбранный провод в изоляции (по умолчанию – медный провод). Изоляционная обмотка заземляющих проводов желтая с зеленой полосой. Жила не менее 4 мм2. Подключение заземления в щитке в частном доме организуют к специальной шине на площадку, начищенную и смазанную консистентной смазкой. С помощью гайки заземляющий провод присоединяют к болту, затягивают.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! От шины «землю» подключают к каждой линии разводки по дому. Разводка «земли» отдельным проводником не разрешена, поэтому если проводка в доме разведена двухжильными проводами, ее меняют целиком.

Как проверить работу заземления?

Для проверки применяют мультиметр – специальный дорогой прибор. Для разовых работ его не покупают, используют другой способ, как проверить заземление в частном доме, например, лампой.

Что делают:

• берут лампу мощность от 100 Вт;
• подключают источник света контактом к контуру заземления, а второй контакт присоединяют к фазе;
• если лампа горит ярко, сооружение выполнено правильно;
• горение тусклое – где-то ослаб контакт, переделывают стыки;
• нет горения – допущена ошибка в сооружении.

Совет! Если горения нет, проверяют на целостность саму лампу. Затем просматривают контакты, сам контур. Возможно, почва на участке песчаная, распределение токов слабое. Для усиления эффекта грунт проливают соленой водой.

Схемы заземления для частного дома

Различают схемы или типы заземления по литерам – TN, TT, IT. В частных домах применяют разновидности первой схемы TN-C, TN-S, TN-C-S. Буквенные обозначения расшифровывают так: первая литера – это способ заземления источника питания, вторая – потребителя. Подвиды системы различают по виду подключения проводников.

Схема TN-C

Удобный вариант, при котором проводник выполняет рабочие и защитные функции. Система популярна в домах старого типа, проста в исполнении, экономична в расходах. Но при аварийной ситуации отсутствие отдельного защитного контура приводит к короткому замыканию. В нормативах для современных домов вид защиты не допускают. При проведении капитального ремонта в старых строениях схему разрешают оставлять без необходимости модернизации.

Схема TN-S

Проводники N, PE разделены. При возникновении ЧП, выходе тока напряжение на корпусе электрического прибора не появляется. Вариант безопасный, с высокой защитой от поражения электротоком, но обустройство схемы требует значительных вложений.

Схема TN-C-S

Система комбинированного типа. На выходе от источника питания два проводника объединяются в один. На входе в строение систему дополняют еще одним защитным проводником типа PE.

Продумывая, как правильно сделать заземление в частном доме, обращаются к своду ПЭУ. В нем система TN-C-S рекомендована как основная для всех видов строений. Плюсы – простота монтажа, организации и высокая надежность. Схема с дополнительным проводником снижает вероятность возникновения пожара из-за короткого замыкания.

Описание готовых комплектов для заземления

Виды заземления готового типа предложены в двух вариантах:

1. Модульно-штыревое. Собирают из металлических стержней длиной от 1,5 м с резьбовыми соединениями. Омедненные или оснащенные покрытием из нержавеющей стали элементы заглубляют в грунт перфоратором. Монтаж заземления выполняют на большую глубину, поэтому параметры контура не изменяются в зависимости от сезонных колебаний. Длительность эксплуатации от 30 лет для омедненных электродов, для элементов с верхним покрытием из нержавеющей стали – до 50 лет.
2. Контуры из черного металла. Для изготовления применяют штыри из черного металлопроката с антикоррозийным покрытием или без него. Невысокая стоимость – плюс, срок службы всего 10 лет – минус. При заглублении во влажные почвы период эксплуатации составляет всего 5 лет. В течение всего срока пользования сопротивление конструкции постепенно ухудшается.

Важно! Покупая черно-металлический контур с антикоррозийной защитой, обращают внимание на тип покрытия – оно не должно быть диэлектриком.

Частые ошибки при монтаже заземления

Даже опытные мастера допускают оплошности, вот некоторые самые популярные ошибки:

• Перед забиванием электрода его ставят строго вертикально. Если установить с отклонением, элемент не будет работать на всю длину.
• При сложностях прохождения в грунт, меняют место. В сложных тяжелых почвах с вкраплением скальных пород заказывают буры и берут трубы, а не электроды. Под трубы выкапывают канавы – это практичнее, чем пробивать валуны.
• Если штырь забили неправильно, вытаскивают его домкратом. При попытках расшатать и выдернуть, деталь сгибается. Кривой электрод не вбивают.
• Перед тем как делать линейное заземление, просчитывают все размеры, подготавливают инструменты и материалы. Доработки по месту приводят к нарушению геометрии, неплотной стыковке элементов.
• Используют оцинкованные заготовки. Обычая сталь быстро ржавеет, штыри с покрытием прослужат от 10 лет.
• От дома до контура должно быть не менее 1 м. Близость конструкции к строению приводит к тому, что током бьется даже сырой подвал.
• При обустройстве сети на 380 вольт сопротивление делают не менее 5 Ом.
• Для сооружения контуров используют только сварку. Это нужно для повышения коэффициента надежности системы. Резьбовые соединения не применяют. Исключение – подсоединение медной шины, чтобы соорудить правильное зануление. В этом случае болт тоже выбирают из меди.

Работать удобнее вдвоем, поскольку вбивание стержня – это сложная физическая работа. На заглубление 3-4 элементов уходит до 4 дней, если длина штырей более 2,5 м, продолжительность работ увеличивается.

Расчет заземления | Пример расчета заземляющего устройства

Без грамотно рассчитанного контура заземления (ЗК) надеяться на эффективность работы защитной конструкции было бы большой ошибкой. Только убедившись в том, что для токов стекания подготовлена цепочка с минимальным сопротивлением можно быть уверенным в безопасности людей, работающих на линии. Поэтому так важно сразу же разобраться со всеми тонкостями и особенностями расчета контуров заземления.

Цель расчета защитного заземления

Обустраиваемое на стороне потребителя заземляющее устройство предназначено для защиты не только персонала, обслуживающего электроустановки, но и рядовых пользователей.

Важно! Опасный потенциал может попасть на металлические части оборудования во время работы с ним совершенно случайно (из-за повреждения изоляции проводов, например).

Полноценный расчет заземления гарантирует образование надежного контакта защитного устройства с землей, приводящего к растеканию тока и снижению уровня опасного напряжения.

Таким образом, назначение расчета заземляющих устройств – создание условий, исключающих риск поражения живых организмов высоким потенциалом путем его снижения в точке замыкания. В отсутствие хорошо просчитанного и функционального заземлителя любое прикосновение к корпусу поврежденного оборудования равнозначно прямому контакту с фазной жилой.

Выбор контура

Перед расчетом контура Вам предоставляется возможность выбрать один из следующих вариантов заземляющих устройств:

• Треугольная конструкция, параметры которой определяются еще на этапе проектирования.
• Линейное сооружение протяженного типа, монтируемое по периметру защищаемого объекта.
• Модульно-штыревая заземляющая конструкция.

Каждый из перечисленных выше способов сборки и последующего монтажа заземляющих устройств нуждается в подробном рассмотрении.

Треугольная конструкция

Этот вариант изготовления ЗК – самый известный и распространенный среди профессионалов и любителей. Для обустройства такой конструкции потребуется приготовить следующие элементы:

• Двухметровые металлические стержни (арматурные прутья) в количестве 3-х штук.
• Столько же стальных перемычек, предназначенных для объединения прутьев в единую конструкцию.
• Медная шина, необходимая для соединения ЗК с точкой сбора жил от заземляемого оборудования в распределительном шкафу (ГЗШ – главная заземляющая шина).

Плоскость сварного контура с уже вбитыми в землю штырями при обустройстве ЗУ должна располагаться на глубине примерно 30-60 см.

Линейный контур

Линейное заземление выбирается в случае, когда к защитному сооружению требуется подключить несколько единиц оборудования, размещенных на удалении один от другого. Оно состоит из нескольких вбитых в землю штырей (3), расположение которых относительно друг друга выбирается из расчетных данных.

Линейная схема контура заземления для частного дома

От собранной по этой схеме конструкции, как и в случае с треугольником в сторону распределительного щитка с ГЗШ делается отвод (2). Перед тем как рассчитать такой ЗК – следует учесть, что общее число штырей ограничено взаимным влиянием аварийных токов, протекающих в каждом одиночном заземлителе.

Модульно-штыревое заземление

Модульный тип ЗУ применяется в ситуациях, когда площадь на участке перед домом ограничена небольшими размерами и допускается обустройство одной штыревой конструкции.

Схема монтажа одиночного заземляющего электрода

Она содержит в своем комплекте следующие элементы:

• Стальной стержень полутораметровой длины с медным покрытием и имеющейся на
• рабочей части резьбой.
• Специальную муфту из латуни, обеспечивающую получение резьбового соединения вертикально вбиваемого штыря с заземляющим отводом.
• Латунные зажимы особой конструкции, гарантирующие надежное сочленение металлических штырей с соединительной полосой.
• Наконечники для самих заземляющих стержней.
• Насадку с ударной площадкой, позволяющую передавать импульс от забивающего инструмента (вибромолота).

Комплект модульно-штыревого заземления

Обратите внимание: Для надежной защиты от коррозии все резьбовые элементы стержней покрываются графитной пастой, входящей в комплект фирменной поставки.

Защитная смазка сохраняется долгое время и не растекается при нагревании штырей и других элементов такого ЗУ. Входящая в состав антикоррозийная лента устойчива к воздействию агрессивных сред и защищает от разрушения всю конструкцию в целом.

Подробно о монтаже модульно-штыревого заземления читайте на этой странице.

Исходные данные для расчета заземления

Перед началом обустройства заземления расчет которого нужно провести, необходимо заранее определиться с такими исходными данными, как:

• Линейные размеры забиваемых в грунт стальных штырей.
• Расстояние между ними (шаг монтажа).
• Допустимая глубина погружения.
• Характеристики почвы в месте обустройства заземления.

Дополнительное замечание: Перед проведением расчета также потребуется знать величину сопротивления грунта Ом на участке проведения монтажных работ.

При его определении важно помнить о том, что он сильно отличается от места к месту и в значительной степени зависит от климатической зоны, к которой относится регион. Помимо этих данный придется учесть конфигурацию и материал заготовок, из которых сваривается готовое сооружение (либо обычный стальной уголок, либо медная широкая полоска).

Согласно ПУЭ минимальные размеры элементов для треугольной или линейной контурной конструкции должны быть:

• полоса – сечение 48 мм2;
• уголок 4х4 мм;
• круглый брусок – сечение 10 мм2;
• стальная труба диаметром 2,5 см со стенками толщиной не менее 3,5 мм.

Полезное замечание: Минимальную длину штырей вычисляют с учетом технических требований (необходимостью получения требуемого сопротивления стеканию в землю).

В соответствие с этими требованиями ее выбирают не менее 2-2,5 метра. Расстояние между соседними точками погружения стержней должно быть кратным их длине. В зависимости от размеров и конфигурации площадки для обустройства ЗУ элементы конструкции устанавливаются либо в ряд, либо в виде правильного треугольника (иногда для этого выбирается квадратная форма). Используемые в этом случае методики расчета различных вариантов ЗУ ставят своей задачей получение данных по числу стержней и параметрам соединительной полосы (ее длины и сечения).

Расчет элементов заземляющего устройства

Определение параметров проводников, используемых в конструкции любого заземлителя, проводится с учетом следующих соображений:

• Длина металлических стержней или штырей в значительной мере определяет эффективность всей системы защитного заземления.
• Большое значение имеет и протяженность элементов металлических связей.
• От линейных размеров этих конструктивных составляющих зависят расход материала, а также суммарные затраты на обустройство ЗУ.
• Сопротивление вертикально забиваемых электродов в первую очередь определяется длиной.
• Их поперечные размеры не оказывают существенного влияния на качество и эффективность обустраиваемой защиты.

Обратите внимание: Порядок выбора сечения проводников определяется в ПУЭ, поскольку этот показатель характеризует устойчивость к коррозии (электроды должны служить 5-10 лет).

Помимо этого всегда нужно помнить о «золотом» правиле, согласно которому чем больше металлических заготовок предусмотрено в схеме – тем лучше характеристики безопасности контура.

Схема установки одиночного вертикального заземлителя

Также следует учесть, что мероприятия по организации заземления нельзя назвать легким занятием. При большом количестве составляющих системы увеличиваются объемы земляных работ. А решение вопроса о том, каким конкретно способом улучшать качество заземления (за счет длины или количества электродов) остается за самим исполнителем.

В любом случае при обустройстве ЗУ произвольного типа рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. стержни необходимо вбивать до отметки, находящейся ниже уровня промерзания почвы минимум на 50 сантиметров;
2. такое их расположение позволит учесть сезонные факторы и исключить их влияние на работоспособность защитной системы;
3. расстояние между вертикально вбитыми элементами зависит от формы выбранной конструкции и длины самих стержней.

Для корректного выбора этого показателя рекомендуется воспользоваться справочными таблицами.

Таблица определения параметров заземлителей

С целью сокращения объема предстоящих расчетов (их упрощения) сначала желательно определить величину сопротивления
стеканию токов КЗ для одиночного стержня.

С учетом влияния, оказываемого на искомую величину горизонтальными элементами конструкции, сопротивление для вертикальных штырей вычисляется по следующей формуле:

Если монтируемое ЗУ обустраивается в разнородном грунте (другое его название – двухслойный), удельное сопротивление можно определить так:

где Ψ – это так называемый «сезонный» коэффициент;

ρ1 и ρ2– удельные сопротивления слоев почвы (верхней и нижней прослойки соответственно), учитываемые при расчетах в Омах на•метр;

Н – толщина слоя грунта в метрах, расположенного в верхней части земляного покрова;

t – заглубление вертикальных штырей или стержней (оно соответствует глубине подготовленной траншеи), равное 0,7 метрам.

Достаточное для получения эффективного заземления число стержней (горизонтальные составляющие пока не учитываются) определяется так:

где Rн – это нормируемое ПТЭЭП сопротивление растеканию.

С учетом горизонтальных элементов ЗУ формула для определения количества вертикальных штырей принимает такой вид:

где под ηв понимается коэффициент использования конструкции, указывающий на взаимное влияние токов стекания различных единичных элементов друг на друга.

Дополнительная информация: При обустройстве системы из линейно расположенных штырей следует помнить о том, что в этом случае их взаимное влияние проявляется особенно сильно.

При уменьшении шага монтажа этих элементов защитного контура его общее сопротивление растеканию тока заметно увеличивается. Число элементов заземляющего сооружения, полученное по результатам описанных выкладок, следует округлить до большего значения.

Расчеты заземления онлайн удается автоматизировать, если воспользоваться разработанным для этого специальным онлайн калькулятором на нашем ресурсе.

Пример расчета заземления

В качестве «классического» примера расчета заземления рассмотрим вариант ЗУ с учетом заданных исходных данных, то есть проведем вычисления для одиночного металлического штыря. Сразу оговоримся, что такие простейшие конструкции применяются при организации повторного заземления высоковольтных опор. В рассматриваемой ситуации согласно положениям ПУЭ (смотрите п.1.7.103.) сопротивление растеканию тока не может быть более 15, 30 и 60 Ом для напряжений 660, 380 и 220 Вольт соответственно.

Расчет одиночного заземляющего элемента для опоры ВЛ 380 Вольт

Согласно оговоренной ранее методике сначала по таблице выбирается тип вертикального штыря со следующими характеристиками:

• Материал – сталь.
• Форма – округлый стержень диаметром 16 мм.
• Длина L — 2,5 метра.

Обратите внимание: В качестве грунта в соответствие с таблицей выбирается полутвердая глина с удельным сопротивлением ρ, равным 60 Ом на•метр.

Глубина траншеи берется равной полметра. Затем из той же таблицы находится поправочный коэффициент, вводимый для средней климатической зоны. Его значение при фактической длине стержней до 2,5 метров с учетом промерзания грунта в данной местности составляет ψ=1,45. Показатель нормированного сопротивления для этого типа ЗУ равен 30 Омам. Следующий показатель – удельное сопротивление грунта находится по формуле:

ρ (по факту) = ψ•ρ = 1.45х60 = 87 Ом•метр

Полученные расчетные данные выглядят так:

1. заглубление одиночного штыря в грунт составляет h = 0,5l + t = 0,5х2,5 + 0,5 = 1,75 метра;
2. его сопротивление для нашего примера (смотрите формулы выше) составляет не более 30 Ом, что соответствует требования ПУЭ для данного напряжения.

Когда одного заземляющего штыря для опоры ВЛ недостаточно – допускается добавлять еще один или даже несколько прутьев. В этом случае потребуется другая методика, используемая для линейного контура или треугольной конструкции.

Расчет переносного заземления

Перед расчетом переносного заземления (ПЗ) следует учесть, что для этого типа защитных приборов требования к сопротивлению стеканию тока еще более высокие, чем у стационарных ЗУ (фото ниже).

Обратите внимание: Самое главное в этой ситуации – правильно рассчитать сечение заземляющих проводов переносного устройства, определяющих эффективность его действия.

Устройство переносного заземления из четырех заземлителей

При решении этой проблемы, прежде всего, следует научиться различать сети и установки с различными действующими напряжениями. Провода ПЗ (согласно требованиям действующих стандартов) должны выдерживать продолжительный нагрев при замыкании в питающих линиях трехфазного и однофазного напряжения. Для электроустановок с этим показателем до 1000 Вольт выбирается шина сечением не менее 16 кв. мм.

В сетях, где напряжение превышает 1000 Вольт, предельная величина сечения проводов ПЗ не должна быть менее 25 мм2. Точный расчет этого значения производится обычно по следующей формуле:

S = ( Iуст √tф ) / 272

где Iуст – это ток короткого замыкания;

tф – время его действия в секундах;

272– коэффициент, указывающий на тип металла проводника и отличающийся для разных токов КЗ (для меди, в частности он равен 250, а в расчетах взят с небольшим запасом).

В случаях, когда действующее напряжение не превышает 6-10 кВ – требуемое для надежной защиты сечение провода колеблется в пределах от 120 до 185 мм2. Поскольку комплект переносных заземлений с такими шинами будет очень тяжелым и неудобным в работе – согласно ПУЭ допускается использовать несколько ПЗ с меньшим сечением. При подготовке рабочего места такие заземления включаются в защищаемую цепь параллельно.

В последнем случае в формулу подставляются максимальные значения по времени воздействия тока короткого замыкания, а в трехфазных цепях искомая величина определяется для каждой их фаз. Во втором случае особое внимание уделяется аккуратности обустройства ПЗ, чтобы избежать недопустимого в условиях наложения защитного заземления межфазного замыкания.

Дополнительная информация: При обустройстве переносной конструкции не допускается применять кабель в изоляции, не позволяющей визуально контролировать состояние рабочих жил.

Помимо этого комплект такого заземления обязательно оснащается достаточно «мощными» зажимами, посредством которых элементы переносной конструкции надежно закрепляются на токопроводящих частях. Для их фиксации на заземляющих проводах должны применяться крепления, позволяющие обходиться без переходных элементов. Такая предусмотрительность позволит увеличить площадь контакта и повысить надежность имеющегося соединения. В этом случае конструкция способна выдержать значительные по величине токи и сохранить свою работоспособность в течение длительного времени.

При наложении такого заземления в трехфазных силовых цепях с напряжениями выше 1000 Вольт для получения более надежного контакта допускается использовать сварку. В исключительных случаях согласно ПУЭ разрешено болтовое сочленение, но только при условии предварительной пайки контактной зоны. В заключение отметим, что в рассмотренной ситуации для образования надежного соединения потребуется комплексный подход (ограничиваться только одной пайкой, например, не допускается).

Монтаж контура заземления. Часть вторая. Заземление треугольником.

Автор: Евгений Чертушко Рубрика: Электрика своими руками Вы сейчас здесь: Главная » Электрика своими руками » Монтаж контура заземления. Часть вторая. Заземление треугольником

Монтаж контура заземления. Часть вторая. Заземление треугольником

Здравствуйте, уважаемые посетители Elektrika56!

Несколько дней назад была опубликована статья про заземление.

Вот эта: «Монтаж контура заземления своими руками.Часть первая. Линейное заземление».

В ней подробно и с картинками рассказано о том, как монтируется контур заземления в линию.

Такую схему выбрали исходя из возможностей расположения  на участке.

Очередной объект. Монтаж контура заземления. Есть возможность смонтировать контур заземления треугольником. Данный способ подразумевает небольшую экономию материала. Используется три токоотводящих электрода вместо пяти. Между электродами — 9 метров соединительной полосы,  вместо 15 (15 — это если заземление  монтируется в линию).

Выглядит заземление треугольником вот так:

Выбрали место, выкопали траншею. Практически равносторонний треугольник. Сторона три метра. Глубина 0,6 -0,7м.

.

Закупили материал для монтажа контура заземления: круглый пруток диаметром 18мм — 9 метров, полоса 40*4 — 11 метров.

Пруток, который будет использоваться в качестве токоотводящего электрода разделили на три части. Одну сторону заточили.

.

С помощью большого перфоратора (энергия удара 10 джоулей) и коронки для выпиливания подрозетников забили электроды в землю. Оставили 20 см для сварки.

.

Казалось бы осталось уложить соединительную полосу и заварить контур.

Но погода сыграла злую шутку. Сначала пошел небольшой дождь. Потом разошелся. В итоге траншея оказалась залита водой полностью.

.

В итоге пришлось отложить работу на три дня.

Когда подсохло, уложили соединительную полосу, проварили.

.

Места сварки окрасили грунт-эмалью, так как они наиболее подвержены коррозии. Сам контур не окрашивается.

Для соединения контура заземления с распределительным щитком вывели полосу к фундаменту, подняли на пол-метра от земли.

.

Для подключения провода приварили болт м8.

Чтобы надежно закрепить полосу, в фундамент дома забили пруток и приварили его к полосе.

.

Засыпали траншею, разровняли площадку. Монтаж контура заземления окончен.

.

Можно высаживать цветы.

На этом пока все.

С уважением, Elektrika56!

Замена электропроводки в однокомнатной квартире.

Дачный домик. 200кв.м. Монтаж электропроводки.

Фотоотчет: Последний штрих. 29.04.15.

Небольшой фотоотчет с большого объекта.

Электрическое творчество. Пальмы в Оренбурге.

Заземление частного дома | ehto.ru

О частном доме и заземлении

Электропитание дома осуществляется от воздушных линий электропередач, ВЛ или ВЛИ, с ближайшего к дому столба. На столбе делается повторное заземление ВЛ. В дом провода электропитания вводятся по воздуху или в траншее.

ВЛ это воздушная линия электропередач. ВЛИ разновидность воздушной линии изолированными проводами типа СИП. Также вспомним, что в дом или на столбе электропитание заводится во вводное устройство/щит (ВУ/ВЩ) или вводно-распределительный щит (ВРУ или ВРЩ).

Для заземления используется металлический прокат, который должен быть хорошо очищен от ржавчины, грязи и краски. Для лучшей очистки металлических изделий используется дробеструйная камера цена в казани на них минимальна.

Электрическая защита дома включает

Электрическая защита частного дома включает комплекс мер:

• Повторное заземление РЕN-проводника ВЛ;
• Заземление частного дома;
• Заземление антенн размещенных на кровле;
• Заземление котла отопления;
• Заземление резервного генератора электропитания;
• Молниезащита дома;
• Защита от перенапряжения.

В этой статье нас интересует необходимый элемент электропроводки дома — заземление дома.

Перед монтажом своего локального заземления изучите повторное заземление на опорах поселка. Если его нет, хотя оно должно быть, как минимум через опору, то в аварийной ситуации в поселке локальное заземление вашего дома станет общим для всех домов поселка.

Не забывайте, что сечение СИП проводов от опоры до дома, должно быть от 16 мм. А также не забывайте об установки в щит дома общее УЗО номиналом 100-300 mA. Это избавит вас от аварий и пожаре при авариях вне вашего участка на воздушных линиях электропередач.

Заземление частного дома – варианты исполнения

Конструктивно возможны следующие варианты исполнения защитного заземления частного дома:

• Модульное или очаговое заземление;
• Контурное заземление;
• Линейное заземление;
• Глубинное заземление.

Модульное заземление

Для модульного заземления частного дома нужна небольшая площадь участка из-за чего, этот тип заземления наиболее популярен. Для этого типа заземления используется штыревая система заземления.

Штыревой заземлитель делается в виде треугольника со штырями по вершинам. Штыри делаются из стальных уголков длиной 2500 мм – 3000 мм. Штыри называются электроды. Вбитые в землю уголки, по верху, соединяются металлической полосой 4×40 мм, на сварке. Обычно, стороны треугольника делают длинной 1200 мм. Сам треугольный контур заземления закапывается в землю на глубину 50-70 см.

Угоки и полосы можно заменить на металлопрокат другого профиля. Для каждого профиля делается свой расчет заземления и высчитываются свои размеры заземляющего устройства.

От контура заземления металлическая полоса, реже арматура в траншее 50-70 см доводится до дома. На цоколе дома полоса закрепляется и на её конец приваривается 6 или 8 мм болт для подсоединения провода заземления.

От болта полосы в дом заводится заземляющий проводник. Проводник это медный одножильный или многожильный провод, с желтой изоляцией и сечением от 6 мм². Для соединения провод опрессовывается соединительной гильзой. В доме заземляющий проводник подсоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ).

Линейное заземление

Если площадь участка не позволяет делать треугольный контур заземления, то делается линейное заземление, то есть электроды располагаются не в треугольник, а по одной линии. Длина электродов 2500-3000 мм, глубина залегания 50-70 см.

Контурное заземление по периметру дома

Если в доме несколько вводных щитов электропитания, то делается контурное заземление.

По углам дома вбиваются штыревые электроды из уголков, которые соединяются металлической полосой по всему периметру (контуру) дома или его части. Отводы металлической полосы до дома делаются в нужных местах.

Глубинное заземление

• Выпускаются специальные глубинные заземлители. Их вбивают в грунт на глубину 6 — 30 метров. Глубина вбивания зависит от типа грунта. Главное получить нужное, по нормативным документам, сопротивление заземления. Для частного дома с системой TN-C-S локальное заземление должно иметь сопротивление не более 30 Ом, а именно 5, 10 и 20 Ом соответственно при напряжении 660 В, 380 В и 220 В трехфазного тока или 380 В, 220 В и 127 В однофазного тока (ПУЭ 1.7.103).

Глубинный заземлитель это сборная конструкция со специальным наконечником и сменным нагелем способным выдержать сильные удары при вбивании.

Заземляющий проводник подключается к заземлителю через специальный зажим на болтах. Вбивается заземлитель из приямка глубиной 50-70 см. На этой же глубине заземляющий проводник ведется к дому. В дом проводник заводится через металлическую гильзу и подсоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ).

Фундаментное заземление

В больших частных строениях контур заземления можно спрятать  в бетонный фундамент дома. Принцип заземления аналогичен контурному заземлению.

В завершении замечу, что самое главное в заземление частного дома это сделать расчет заземления и по расчету подобрать нужный материал для его монтажа.

©Ehto.ru

Полезно почитать

• Записи не найдены

Похожие посты:

Поделиться ссылкой:

Рассчитываем контур заземления — Мои статьи — Каталог статей

Контур заземления для жилых зданий: когда и как его выполнять?

Согласно Правилам устройств электроустановок (далее по тексту ПУЭ) контур повторного заземления должен быть выполнен на входе в каждое здание. На место повторного заземлителя в первую очередь рекомендуются естественные заземлители (п. 1.7.102).

В п. 1.7.109 названы подходящие металлоконструкции. Приведем здесь некоторые примеры:

1. металлические и железобетонные конструкции, соприкасающиеся с землей. В агрессивных средах должны иметь защитное покрытие
2. водопроводные трубы в земле
3. рельсы неэлектрифицированных железных дорог.

В п. 1.7.110 описаны элементы, которые не могут быть использованы в качестве заземлителей:

1. трубопроводы с горючим, канализационные и отопительные трубы
2. ЖБК с предварительно напряженной арматурой.

Важно! Возможность использования естественных заземлителей, грунта или фундамента под ними должна быть подтверждена теоретическими расчетами.

В практике же личного строительства чаще применяются искусственные заземлители. Такой вариант встречается регулярно ввиду отсутствия естественных заземлителей или невозможности их применения.

В нормативных документах установлено значение сопротивления растеканию тока и сопротивление контура заземления не должно быть выше искомого.

Наиболее влияющий фактор – сопротивление грунта. Очевидно, что на торфяных местностях или во влажной глине размер контур будет сравнительно небольшим.

Серьезные неприятности ждут проектировщиков на песке. Скальные и каменные породы абсолютно не подходят для монтажа.

 

Два основных типа контуров, применяющихся в бытовых электроустановках

Традиционный:

В этом случае заземлитель изготовлен из одного горизонтального и нескольких вертикальных электродов. Вертикальные электроды обыкновенно сделаны из круглой стали: стальной прут, арматура, трубы. Горизонтальная часть – стальная полоса или также круглая сталь («катанка»).

Размеры горизонтальных и вертикальных электродов строго нормированы.Указано наименьшее возможное значение. Данные по толщине и сечению представлены в таблице 1.7.4 ПУЭ.

Приведем некоторые примеры:

• Если имеется круглый медный проводник, то его диаметр (то есть сечение контура заземления) не может быть меньше 12 мм
• Если же заземляющий проводник из черной стали прямоугольного вида, то площадь его поперечного сечения должна быть не меньше 100 мм, а толщина стенки не меньше 4 мм.

Надо сказать, что в вышедшем несколько позднее техническом циркуляре «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках» требования к проводникам из черной стали жестче, но расширена номенклатура электродов. Приводятся данные для различных покрытий, а также электродов из нержавеющей стали.

Если речь идет о жилых домах, то контур заземления необходимо располагать в той части территории, где люди ходят меньше всего. Лучший вариант – северная сторона постройки. Здесь земля чаще находится в тени, поэтому остается сырой. Расстояние до цоколя фундамента не должно быть менее одного метра.

Для устройства контура заземления необходимо вырыть траншею необходимой длины и глубиной примерно 0,8-1 м. Форма контура может быть прямоугольной, треугольной, многоугольной или же контур будет расположен по линии.

Вертикальные электроды надо забивать в траншею на 2,5-3 м, считая от дна. Количество требуемых для контура электродов надо определять по их длине. Принято, что расстояние между вертикальными элементами контура примерно равно их длине.

Чтобы забить стальные электроды в землю, пользуются кувалдой (достаточно тяжело) либо специальным вибромолотом с нужной насадкой.

Если контур в конкретном случае выполняется из черной стали, то соединения стержней, полос нуждаются в качественной сварке. К этому этапу предъявляются повышенные требования.

Если точнее, то швы должны быть определенной длины, а их прочность проверяют ударами молотком. После окончания сварки швы промазываются битумной мастикой. Это защищает от коррозии.

Конец полосы выводится на поверхность земли и, по возможности, доводится до вводного щита и закрепляется на ГЗШ (главная заземляющая шина предназначена для присоединения нескольких проводников и уравнивания потенциалов).

На практике сделать такое удается редко. Тогда поступают следующим образом:

К полосе крепят медный провод сечением 10 кв. мм или больше. В полосе сверлят два отверстия, куда вваривают болты. Провод прикручивают к полосе с помощью болтов и шайб.

Для защиты от воды и ржавчины используется консистентная смазка и, если полоса заканчивается на улице, то все соединение помещают в герметичную распаечную коробку.

Участок полосы, расположенный на открытом воздухе, покрывают водостойкой краской.

Последний шаг устройства заземляющего контура – засыпка траншеи грунтом. Непосредственно полосу лучше засыпать грунтом, который имеет меньшее удельное сопротивление.

Более подробно о монтаже контура заземления можно узнать из статьи №2 (в конце)

Недостатки «традиционного» контура:

• Во-первых, верхний слой земли подвержен сезонным колебаниям температуры. Таким образом, в сильные морозы или засушливую погоду параметры контура существенно изменяются, иногда даже до недопустимого.
• На срок службы устройства влияет материал изготовления. Известно, что черная сталь стремительно корродирует во влажном грунте. Надо помнить о том, что те же условия благоприятны для самого устройства контура по причине уменьшения сопротивления.
• Последний пункт – объем работ и сложность. Количество земляных работ и размер отведенного участка не добавляют плюсов на счет контура такого типа.

Глубинный заземлитель:

Следующий тип заземляющего контура избавлен от многих недостатков традиционного типа. Представляет собой модульно-штыревую систему и изготавливается на заводе.

Преимущества модульно-штыревой системы:

1. Промышленная разработка гарантирует соответствие утвержденным техническим характеристикам.
2. Большой срок службы – до 30 лет.
3. Стабильные значения сопротивления растеканию тока в любую погоду. Достигается путем забивания электродов на глубину до 30 метров
4. Не требует частого контроля состояния.
5. Расчет заземлителей и установка штыревой системы проще, чем собственноручно сделанной системы.

После оборудования контура заземления нужно провести замеры и убедиться, что контур соответствует заявленной документации. Обыкновенно измерения проводятся одной из лицензированных электролабораторий и она же может выдать экспертное техническое заключение. Для контуров заполняется паспорт, протокол испытаний и акт приемки в эксплуатацию.

Заземляющий контур является необходимой, но не единственной частью, обеспечивающей безопасность электроустановки. В электроустановках необходимо позаботиться о надежности каждой детали.

За подробными сведениями можно обратиться к седьмой редакции ПУЭ, выдержками из которой и руководствовались в данной статье.

Примера расчета контура заземления.

Каждый конкретный случай надо рассматривать отдельно. Будем заземлять дачный домик.

Выберем следующие исходные данные:

1. Почва: глина с удельным сопротивлением 60 Ом*м
2. Заземлители: 50-й уголок длиной 2.5 м, ширина полки уголка – 0.05 м; расстояние между заземлителями – 2.5 м
3. Глубина траншеи – 0.7 м
4. Необходимое сопротивление заземления – 10 Ом

Из таблиц ПУЭ выясняем коэффициенты для климатической зоны и определенной длины вертикальных заземлителей.

Запомните, что расчетное сопротивление грунта отличается от теоретического значения. На это влияет, например, погода в выбранном регионе. Для примера выберем вторую климатическую зону.

Фактическое (или расчетное) удельное сопротивление почвы вычисляется по формуле:

Диаметр уголкового заземлителя принимают согласно формуле:  d = 0,95p ,

где p – ширина полки.

В нашем случае:  d = 0,95 * 0,05 = 0,0475(0.05)м.

Вычислим заглубление:  h = 0,5 * l + t ,

где l – длина заземлителя, t — глубина траншеи.

Считаем:  h = 0,5 * 2,5 + 0,5 = 1,75.

Общая формула для вычисления сопротивления единичного заземлителя:

Количество заземлителей определим по формуле:

Коэффициент k(ис) = 1, так как мы пользуемся методом приближения для получения числа вертикальных электродов. В нем начальное значение коэффициента равно единице.

По таблице 3 из раздела 1.7 ПУЭ получаем новый коэффициент k(ис) = 0.75 для отношения, равного 1, длины электрода к расстоянию между ними.

Проведем еще одну итерацию. В той же таблице ищем коэффициент для 4-х заземлителей.

В жилых строениях заземление электроустановок выполняется по типу Т-N-CS или ТТ. Для этих вариантов различна и схема заземления.

• Система T-N – система с наглухо заземленной нейтралью источника питания. Открытые части системы присоединены к наглухо заземленной нейтрали источника с помощью нулевых защитных проводников
• Система Т-N-CS – система, в которой функции нулевого и рабочего проводников совмещены в одном в какой-то части системы после источника питания
• Система TT – система, в которой нейтраль источника наглухо заземлена. Открытые проводящие части системы заземлены при помощи устройства, независимого от нейтрали источника.

Статья №2

Во многих садовых, а иногда и в частных домах, устройством контура заземления пренебрегают, либо оттягивают с решением этого вопроса до последнего. Это создает потенциальную угрозу жизни и здоровью.

В принципе, сам монтаж контура заземления не представляет каких-то особенных сложностей и занимает примерно день-два.

В практике часто встречаются ситуации, когда естественное заземление невозможно. Тогда устройство контура заземления проводится с использованием искусственных заземлителей.

Если же поблизости имеются уложенные в землю водопроводные трубы, обсадные трубы скважин, металлические либо железобетонные элементы зданий и сооружений, находящиеся в земле, то имеет смысл воспользоваться ими в качестве заземлителей естественного характера. Подробный перечень подходящих для этого конструкций можно обнаружить в ПУЭ, гл. 1.7.

Честно говоря, никогда не приходилось использовать такие естественные заземлители, тем более, что в большинстве случаев они нам просто могут никогда и не встретится.

 

Конструктивное исполнение

Контур заземления представляет собой конструкцию, состоящую из некоторого числа вертикальных, а также горизонтальных заземляющих электродов, связанных друг с другом.

Способы соединения варьируются в зависимости от объекта, удобства использования. Чаще всего это сварка, реже — болтовое соединение. Электроды монтируются по всему периметру здания.

Обыкновенно контур заземления составляется из вертикальных электродов и горизонтального проводника, который их соединяет. Вертикальные части контура монтируются в непосредственной близости от объекта на сравнительно небольшом удалении друг от друга. Отступ от фасада (фундамента) здания должен быть 1 м.

Заземляющий проводник (обычно это стальная полоса) подсоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ). Однако в частном доме такой шины может и не быть. Тогда заземляющий проводник приваривается к корпусу вводного щита или соединяется с ним гибким медным проводом (например, ПВ-3) с наконечником с помощью болтового соединения. Шина заземления РЕ вводного щита должна иметь металлосвязь с корпусом.

До сих пор не изжило себя применение стального уголка и арматуры в качестве электродов заземления. Это так называемый традиционный способ заземления.

Для монтажа такого контура используется обыкновенная кувалда, которой металлические стержни, предварительно заостренные, забиваются в землю.

Чаще всего в качестве вертикальных заземлителей используется стальной уголок. Его ширина (размер полок) 50х50 мм, длина 2,5 – 3 м. Вместо уголка можно использовать металлическую трубу диаметром 16 мм и толщиной стенки 3 мм.

Обвязка контура — стальная полоса сечением 4×40 мм — используется в качестве горизонтального соединительного проводника и укладывается в грунт на глубину 0,5 м. Полоса для контура заземления скрепляется с установленными заземлителями с помощью газовой или электрической сварки.

Главным преимуществом контура заземления, выполненного из стального уголка и арматуры, является его относительная дешевизна. В данной конструкции используется обычный стальной прокат, что удешевляет ее стоимость до минимума.

Имеется и целый ряд недостатков, о которых стоит упомянуть:

• Весьма трудозатратный процесс, требующий от исполнителя значительных физических усилий при забивании электродов в землю.
• Выполнение сварочных работ должно производиться квалифицированным специалистом.
• Недолговечность устройства.
• Нужен инструмент для разрезания материала на фрагменты необходимого размера.
• Неудобства при транспортировке.

О заземлении треугольником

Заземление треугольником является одним из вариантов конструкции заземляющего контура.

Может использоваться три (в некоторых случаях больше) вертикальных электрода заземления (стержень, уголок или труба).

Если их три, то они располагаются в вершинах равностороннего треугольника со сторонами 1,3 – 3 м, и соединенных между собой горизонтальным проводником – как правило, это стальная полоса 40х4 мм.

Присоединение горизонтального проводника к вертикальным электродам (обвязка) выполняется сваркой.

Монтаж такого контура начинается с земляных работ.

Размечаем место в виде треугольника и прокапываем трассу для укладки горизонтального соединительного проводника глубиной 0,5 – 0,7 м.

В вершинах треугольника дополнительно подготовим места для вертикальных электродов – здесь будет производиться сваривание горизонтального проводника с вертикальными электродами. Поэтому для удобной работы эти места лучше расширить, чтобы получилась площадка примерно 70х70 см.

Приямок и заземляющий электрод

Готовим электроды. Пусть это будет уголок с размерами 50х50 мм и длиной 3 м. Затачиваем (заостряем) болгаркой концы уголков под углом примерно 60 градусов. Затем забиваем в землю кувалдой электроды, но не до конца – оставляем около 20 см высоты для приваривания горизонтальной полосы, и обвязываем вертикальные электроды этой полосой с помощью сварки. Контур готов.

Далее нужно соединить смонтированный контур с ГЗШ или корпусом (шиной заземления) вводного щита посредством заземляющего проводника. Функцию такого проводника может выполнять та же полоса, приваренная к контуру в удобном месте, либо многожильный провод (ПВ-3) с наконечниками и сечением не менее 6 мм/кв.

Для защитного проводника также необходимо предварительно подготовить (прокопать) трассу.

После окончания всех работ вся конструкция засыпается землей (не мусором).

Контур заземления можно сооружать на каком-либо свободном пространстве, но для достижения оптимальных электрических параметров контура, лучше выбрать место с хорошей влажностью.

Такое место, где мало солнца и большую часть времени стоит тень.

Рядное заземление – еще один конструктивный вариант. Электроды располагаются в ряд (прямая линия), на глубину 2,5 – 3 м, и соединяются между собой стальной полосой 40х4 мм с помощью сварки. Расстояние между электродами 1,3 – 3 м.

Способы монтажа вертикальных заземляющих электродов

Ручной способ:

Электроды забиваются кувалдой. Чтобы электроды легче погружались в грунт, их нужно предварительно заострить, например, болгаркой.

Способ очень трудоемок и не экономичен по нескольким причинам:

• Во-первых, забивание электродов в землю занимает значительный промежуток времени, к тому же не всегда удается вбить электроды, например, в мерзлый грунт на нужную глубину.
• Во-вторых, чтобы избежать механических повреждений и возможных потерь металла, электроды должны быть прочными, что практически невозможно выполнить. Конечно, было бы неплохо иметь повышенную твердость металла электрода в том месте, по которому бьешь кувалдой. Это помогло бы уменьшить смятие металла при забивании электрода, особенно в конце, когда он уже почти зашел на всю длину. Однако кому придет в голову заниматься термообработкой заземляющих электродов?

Механизированный способ:

Электрод заземления забивают в землю либо специальными устройствами, либо подводят под такие нужды электрические и пневматические молотки, бензоперфораторы, вибраторы и прочие подобные механизмы.

Могут применяться и полуручные устройства для небольших объемов работ или в удаленной местности.

Глубина погружения электродов

Что касается глубины забивки.

Электроды диаметром 12 миллиметров используются при глубине вбивания до 6 метров. Если требуется вбить электроды на глубину примерно 10 метров, то берут более прочные электроды диаметром до 20 миллиметров. Такие электроды и на такую глубину можно вбивать, используя обычный электрический отбойный молоток.

Если же глубина доходит до 12 метров, то молоток в качестве забойного инструмента не годится — нужно использовать механизмы совершеннее и надежнее. Часто это механизмы виброударного воздействия. Вибраторами можно погрузить электроды куда глубже, чем при ручном способе или используя отбойник.

Данный факт особенно важен для грунтов, которые имеют высокое удельное сопротивление (порядка 1000 Ом). В грунтах данного типа сопротивление растеканию тока снижается с увеличение глубины погружения электрода.

Погружение на значительную глубину в данном случае способствует уменьшению числа заземляющих проводников, что, в свою очередь, ведет к значительной экономии металла.

Например, на глубине забивки электрода в 5 метров сопротивление растеканию тока составляет 250 Ом, на глубине забивки 11 метров – 85 Ом, а на глубине 18 метров – всего лишь 10 Ом.

Исчерпывающие сведения традиционно можно найти в ПУЭ и других нормативных документах.

Материалы для заземления и размеры заземлителей

На выбор материала и соответствующих размеров заземлителей накладываются значительные ограничения. Точные сведения представлены в таблице ПУЭ 1.7.4, которая определяет наименьшие размеры заземлителя для каждого материала электрода. При изготовлении контура заземления категорически запрещается отклоняться от данных значений.

В частности, для вертикальных заземлителей, выполненных из черной стали, минимальный диаметр должен составлять 16 мм, а для горизонтальных – 10 мм.

В таблице приведены значения для круглых, прямоугольных, угловых и трубных видов заземлителей.

Диаметр медных заземлителей не может быть меньше 12 мм.

Модульная штыревая система заземления

Также эта система известна еще под одним названием – глубинное заземление (глубинный заземлитель).

Можно сказать, что это новое веяние в системах заземления.

По замыслу своей конструкции и простоте установки серьезно опережает кустарно-арматурные способы заземления. Не требует каких-то особенных навыков от установщика.

Что конкретно предлагает нам такая система?

Она имеет несколько преимуществ перед другими (традиционными) системами заземления:

• Компактность — модульная штыревая система не требует большого пространства и может уместиться лишь на одном выделенном квадратном метре площади.
• Легкость в эксплуатации — при установке заземлителей используется перфоратор, а необходимое сопротивление заземления достигается достаточно большой глубиной погружения заземляющего электрода, без рытья глубоких траншей.
• Надежность — во всех соединениях модулей используются специальные соединительные муфты.

Современные модели заземлителя — одиночные электроды (стержни), которые можно использовать в соединении с другими подобными электродами.

Он состоит из стержней длиной около 1,5 м, которые легко соединяются (наращиваются) друг с другом при помощи соединительной (латунной) муфты, имеющей проходную резьбу.

Стержни изготавливаются из стали и имеют антикоррозийное покрытие (электрохимическое омеднение). В сборе длина электрода может достигать 30 метров. Отсюда и название – глубинный заземлитель.

Именно большая глубина погружения электрода является главным козырем модульно-штыревой системы заземления, против большой площади размещения традиционного контура.

Монтаж глубинного заземлителя может быть осуществлен обыкновенным электрическим отбойным молотком (перфоратором) и выполнен одним человеком.

Глубинный электрод заземления

Для начала нужно подготовить место установки – сделать приямок (площадку), глубиной около 0,7 м и шириной 70х70 см.

На стержень накручивается стальной наконечник, на другой конец стержня – соединительная муфта, в которую затем вкручивается ударная часть (приемная головка). Этот стержень будет первым при монтаже.

Забивание ведется перфоратором с ударной насадкой. Как только первый стержень будет забит, необходимо вывернуть приемную головку и в соединительную муфту ввернуть следующий стержень. На свободный конец второго стержня также накручивается соединительная муфта, а в нее – приемная головка. Процесс забивания повторяется.

Постепенно все соединительные части (стержни) глубинного заземлителя будут соединены (с помощью соединительных муфт) в один весьма длинный стержень, глубина погружения которого может достигать 30 – 35 метров. При такой длине электрода вполне реально добраться до уровня грунтовых вод.

Последний стержень нужно забить с таким расчетом, чтобы осталось место для присоединения специального (соединительного) зажима — к нему подсоединяется заземляющий проводник.

Последние штрихи

Как только работы по установке контура заземления завершены, необходимо произвести все установленные измерения сопротивления контура и получить паспорт на заземляющее устройство.

Проверка контура заземления нужна, чтобы подтвердить соответствие всем нормам ПУЭ и ПТЭЭП.

В частности, согласно ПУЭ, величина сопротивления заземляющего контура не должна превышать 4 Ом.

Требования к контуру заземления уже традиционно можно найти в ПУЭ и ПТЭЭП.

Основные понятия

1. Заземление – соединение электрического оборудования, сети с заземлителем. Необходимо для создания безопасных условий человеку и в некоторых случаях технике. Заземление, сделанное по соображениям безопасности, называют защитным.
2. Заземляющий проводник. Соединяет заземляемую часть устройства с заземлителем.
3. Заземлитель – проводящая часть (одна или несколько), которая контактирует с землей (напрямую или опосредованно).
4. Искусственный заземлитель – специально разработанные схемы и приспособления для заземления строений, установок и т.д.
5. Естественный заземлитель – проводящая часть (уже существующая в составе здания или силового агрегата), которая каким-то образом контактирует с грунтом.
6. Заземляющее устройство — состоит из заземлителя и заземляющих проводников, которые соединяют заземляемую часть с заземлителем.
7. Сопротивление заземляющего устройства. Определяется отношением напряжения на этом самом устройстве к току, который уходит с заземлителя в землю.
8. Защитный проводник – проводник, который введен в конструкцию механизма/прибора исключительно в целях создания электробезопасности.
9. Очаг заземления – всё защитное заземление, заземляющие проводники и заземлитель вместе взятые.
10. Прямое прикосновение – контакт людей, животных с токоведущими частями.
11. Косвенное прикосновение – тот же контакт, но уже с проводящей частью. Обычно происходит при нарушении изоляции.
12. Проводящая часть – часть установки (элемент чего-либо), способная проводить электрический ток. В нормальном состоянии не находится под напряжением, но может оказаться под ним в результате пробоя основной изоляции. Например, это может быть металлический корпус электрического шкафа или электродвигателя.
13. Токоведущая часть – проводящая часть электроустановки. Находится под напряжением во время работы установки (нормальный режим).