Как сделать заземление в доме, коттедже, на даче

При обустройстве домашней электросети УЗО и автоматические выключатели не могут в должной мере обеспечить защиту системы и жильцов. Оптимальный вариант предотвращения аварийной ситуации – заземление в частном доме. Данная линия организуется по нескольким схемам, четко регламентированным нормативами.

Заземление в частном доме

Делать заземления требуется не только в частном доме, но и во всех постройках на участке. Оно во многом бессмысленно лишь в бане или веранде, где есть только освещение. В остальном – любой электрический инструмент или бытовой прибор (стиральная машинка, плита и т.п.) может стать источником поражения током. И провод «на землю» как раз предназначен для предотвращения этого.

Принцип работы заземления

Следует разделять защитное (PE) и функциональное рабочее (FE) заземление. По зданию проводами они идут раздельными контурами и нигде не соприкасаются между собой. Первое делается с целью повышения электробезопасности и является обязательным в частных домах. Второе предназначено для правильной работы электроустановок с трансформаторами или электродвигателями и в коттеджах обустраивается редко.

Из чего состоит контур

Давайте разберем, как сделать заземление в частном доме своими руками на 220В. Чтобы погасить опасный потенциал, нужно создать контур. Контур состоит из внутренней и наружной части. Они соединяются в распределительном щитке, в котором происходит подключение всей проводки к автоматам и УЗО.

Часть, которая выходит на улицу, состоит из забитых в землю штырей, сваренных друг с другом при помощи металлических пластин толщиной 3-5 мм. К конструкции присоединяется специальная шина, которая входит в щиток и подключается к соответствующей планке. К ней же подключается и “земля” с техники через провода. Шина соединяется с электрощитком (точнее, пластиной) качественным медным кабелем нужного сечения.

Все соединения организуются болтовым способом через шайбы, чтобы не допустить появление окислов в результате взаимодействия металлов различных типов. Сделать контур сможет любой мастер, который освоил искусство сварки и работы с железом. Разберем, как правильно его собирать и подключать.

Чем заземление отличается от громоотвода

Многие ошибочно путают заземление в частном доме своими руками 220В и 380В с громоотводом или, правильнее сказать, молниеотводом. На самом деле, разница есть. Заземление делается для того, чтобы возникшее в электросети избыточное электричество уходило в землю, не перегружая при этом электрические цепи. Молниеотвод также отводит атмосферный электрический заряд в землю. Но контур заземления работает всегда, а вот молниеотвод – только тогда, когда в него ударит молния.

Если вам нужен монтаж громоотвода в частном доме своими руками, то не стоит нагружать его функциями обычный контур заземления. Почему? Потому что молниеотвод должен уводить заряд атмосферного электричества в землю таким образом, чтобы он не проходил через дом. В противном случае проводник или его крепления могут нагреться до очень высокой температуры, что, в свою очередь, может привести к возникновению пожара.

При монтаже контура заземления стоит учитывать, что ток в нем намного меньше, чем от молнии. Кроме того, установка контура предусматривает двусторонний процесс: ток идет не только к нулевой жиле, но и от нее.

То есть если смонтировать заземление в частном доме своими руками 220В и 380В и совместить его с функциями громоотвода, то заряд от молнии может не полностью уйти в землю, а вернуться во внутреннюю сеть. Из-за этого может возникнуть перегрузка сети, выход из строя электроприборов или пожар.

Так можно ли совместить контур заземления и молниеотвод? Да, если использовать для этого специализированные контуры фабричного производства. Они позволят вам совмещать две функции, но вот стоимость такого контура будет выше, чем двух независимых устройств.

Читайте также:  Зачем нужен термостатический клапан для твердотопливных котлов

Почему заземление — это важно?

Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.

Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).

Почему заземление — это важно?

Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.

Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.

Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.

Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.

Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.

Почему заземление — это важно?

Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.

Подключение в доме

На шуруп, приваренный к проволоке, наматывается оголенный кусок провода и закрепляется гайкой. И уже его выводят на щиток. В щитке устанавливается отдельный автомат и проводится трехжильный провод к розетке.

Характеристики автомата и сечение кабеля подбираются под мощность бойлера. Если у аппарата мощность 2-3,5 кВт, подойдет автомат на 10 ампер и медный кабель сечением 2 мм, для мощности накопительного водонагревателя от 3,5 до 4,5 кВт – автомат 16 ампер и кабель с сечением 2,5 мм, выше – 25 ампер, сечение 3 мм и выше.

Важно правильно подключить провода кабеля, для того, чтобы вы и профессиональный электрик мог правильно понять расположении фазы, нуля и заземления по цвету. Землю подключают на желтый, зеленый или зелено-желтый провод. Ноль подключают на синий провод, а фазу на третий. Обычно он белый, коричневый или черный. Розетку важно покупать с клеммой для заземления.

Подключение в доме

Далее проводится провод в коробе или канаве в стене, устанавливается розетка. Она должна находиться на расстоянии 50 см от корпуса водонагревателя и 80 см от пола. Запрещено устанавливать розетки над ванными и душевыми кабинками.

Защитное зануление

Некоторые люди для экономии или по незнанию вместо защитного заземления используют в частном доме зануление. Схема последнего применяется на предприятиях при использовании промышленного оборудования. Основное назначение зануления — это защита оборудования от короткого замыкания. Поэтому применение его в частном доме нецелесообразно, и оно никак не может заменить защитное заземление.

Не стоит экономить на своей безопасности. Сделать заземление для 220 В в частном доме своими руками несложно. Все необходимые инструменты есть в наличии у каждого хозяина.

Если проводка в вашем доме выполнена двухжильными проводами, то провода для подключения заземляющего проводника нет. Решить эту проблему можно без замены проводки следующим способом. Розетки в доме заменяются с обычных на розетки с заземлением, а заземляющий провод ведут по наружной поверхности стены, можно его спрятать под плинтусом или в декоративный пластмассовый короб.

Для безопасной эксплуатации мощных электроприборов, особенно расположенных во влажных помещениях (бойлер, стиральная машина), применения заземляющего контакта в розетке недостаточно. Корпусы таких приборов нужно соединить медными жилами напрямую с заземляющей шиной. Для этого на корпусе есть специальный болт, помеченный значком заземления.

Элементы заземлителя выполнены из чёрного металла, который под действием коррозии будет постепенно разрушаться, и в какой-то момент заземление перестанет выполнять свои функции. Чтобы не пропустить этот момент, необходимо периодически проверять работоспособность контура и при необходимости восстанавливать его. Поэтому нелишним будет зарисовать план расположения всех элементов.

Как нельзя делать

Заземление в доме обеспечивает рассеивание утечки тока по большой площади. Такой эффект достигается с помощью контакта 3 составляющих: металлических штырей, полос и земли.

Перечислим, что нельзя делать при возведении защиты в деревянном доме:

  • Красить составляющие конструкции,
  • Не следить за низким сопротивлением соединения фазы,
  • Оставлять трещины после сварки,
  • Использовать резьбовое соединение.

Признаки нарушения контура

Как нельзя делать

После того, как все работы проведены, можно с облегчением вдохнуть: вы предотвратили опасное воздействие электроэнергии. Однако иногда защита по каким-то причинам выходит из строя.

Распознать такую опасную ситуацию помогут следующие признаки:

  • При касании к электрическим приборам вы ощущаете электроразряд,
  • На отопительной системе регулярно собирается толстый слой пыли,
  • При прослушивании музыки в наушниках слышны посторонние шумы.
Читайте также:  Возможные неисправности котла Навьен и способы их устранения

Эти тревожные «симптомы» требуют проверки исправности заземления, иначе они могут стоить человеческой жизни.

Устройство заземления

Схемы контура заземления

Домашний контур заземления является устройством с внутренней и наружной подсистемами. Две из его трасс соединяются в распредщитке, остальная часть находится на улице. Она представляет собой электроды, скрепленные пластинами из металла и вкопанные в грунт. На главный щиток от конструкции протягивается металлическая шина. Устройство работает по принципу отвода электротока в локальный грунт при касании человека к технике.

Устройство заземления

Из чего делать заземление

Металлический уголок для заземления

Своими руками можно выполнить заземление из металлических прутов 16 мм в диаметре. Один конец элемента затачивают до острого состояния, а на второй прикрепляют сваркой плоскую площадку.

Устройство заземления

Также используют металлический уголок с выступами в виде полочек длиной 50 мм, которые быстро забиваются кувалдой в мягкую почву.

Трубы со сплющенным или заваренным в конус краем также подойдут для обустройства защиты. Понадобится проделать отверстия с отступом 50 см от края, чтобы система функционировала в условиях пересохшего грунта. Для восстановления работы в элементы заливают раствор соли с водой. Недостаток технологии – необходимость выкапывания или бурения скважины.

Из арматуры заземление делать нельзя – каленый слой изменяет направление тока и быстро расщепляется в почве.

Устройство заземления

Модульно-штыревое заземление

Конструкция представляет собой стальные штыри длиной 1,5 м с медным покрытием. Готовый комплект модульно-штыревого заземления для дома и дачи соединяется муфтами. Вертикальные и горизонтальные элементы скрепляются латунным зажимом.

Сборка и монтаж осуществляются последовательно:

Устройство заземления
  1. Штырь обрабатывается антикоррозийным средством.
  2. На верхнюю часть устанавливается насадка-наконечник для удобства работы с вибромолотком.
  3. На второй конец прута надевается заостренный наконечник и покрывается антикоррозийным средством.
  4. Наверх штыря надевается плоская площадка.
  5. Выкапывается углубление в грунте.
  6. Набор для заземления в сборке помещается в яму и ввинчивается на максимальную глубину.
  7. Вибромолотом конструкцию погружают в почву, оставляя 20 см для присоединения другого стержня.

Готовый модульный прибор занимает небольшую территорию, не требует проведения сварочных работ. Все части конструкции изготавливаются заводским способом, поэтому собираются без усилий.

Контур из черного металла

Устройство заземления

Заземляющим электродом являются любые стержни из черного металлопроката – стальные уголки, трубы, гладкая арматура, двутавры. Оптимальное сечение металла для эксплуатации на протяжении 20-30 лет – не меньше 1,5 см2.

Популярный вариант, по которому может делаться защитный контур – в виде треугольника, где электроды являются вершинами. Штыри соединяются полосами из металла, аналогичный элемент протягивается на распределительный щит. В зависимости от сопротивления почвы стержни устанавливаются на расстоянии 1,2 – 3 м.

МЭК отмечает, что в условиях песчаников, щелочных грунтов с низким УГВ можно использовать чернометаллические штыри с оцинковкой.

Устройство заземления

Глубина забивания штырей

Схема контура заземления

Допускается забивание металлических стержней на глубину:

Устройство заземления
  • от 80 до 100 см, но не менее 60 см ниже уровня промерзания почвы;
  • от 100 до 200 см при наличии пластичных, подвижных грунтов на участке;
  • с выступом на 1/3 во влажных почвах.

Замерзший или пересохший верхний слой увеличивает сопротивление почвы в 10 раз.

Чего делать нельзя

Устройство заземления

Неправильное соединение заземляющего провода

Чтобы безопасно заземлять участок и дом, стоит обращать внимание на запреты ПУЭ. Согласно документу нельзя:

  • применять металл с корродированием – существуют риски коротких замыканий;
  • использовать арматуру в качестве заземлителя и проводника – ток разрушает каленый слой и прут быстро ржавеет;
  • прокладывать контур на расстоянии от жилого здания не более 1 м – система будет неэффективной;
  • использовать в качестве контура трубы отопления или подачи воды – система не будет целостной;
  • объединять РЕ-проводник с рабочим нулем за участком разделения – защитный автомат начнет срабатывать постоянно;
  • ставить перемычку на ноль и РЕ-проводник розетки – при разрыве нуля на корпус бытовой техники будет подаваться фаза.
Устройство заземления

Подробные рекомендации указаны в Правилах устройства электроустановок.

Схемы заземления: какую лучше сделать

В настоящий момент в частном секторе используют только две схемы подключения заземления — TN-C-S и TT. В большинстве своем к дому подходит двухжильный (220 В) или четырехжильный (380 В) кабель (система TN-С). При такой проводке кроме фазного (фазных) провода приходит защитный проводник PEN, в котором объединены ноль и земля. На данный момент этот способ не обеспечивает должной защиты от поражения электротоком, потому рекомендуется заменить старую двухпроводную проводку на трехпроводную (220 В) или пятипроводную (380 В).

Читайте также:  Аллергия на домашнюю пыль: симптомы и профилактика

Две схемы, которые применяются если надо сделать заземление в частном доме

Схемы заземления: какую лучше сделать

Для  того чтобы получить нормальную трех- или пяти- жильную проводку необходимо провести разделение этого проводника на землю PE и нейтраль N (при этом необходим индивидуальный контур заземления). Делают это во вводном шкафу на фасаде дома или в учетно-распределительном шкафу внутри дома, но обязательно до счетчика. В зависимости от способа разделения получают либо систему TN-C-S, либо TT.

Устройство в частном доме системы заземления TN-C-S

При использовании этой схемы очень важно сделать хороший индивидуальный контур заземления. Обратите внимание, что при системе TN-C-S  для защиты от поражения электрическим током необходима установка УЗО и дифавтоматов. Без них ни о какой защите речь не идет.

Схемы заземления: какую лучше сделать

Также для обеспечения защиты требуется к земляной шине отдельными проводами (неразрывными) подключить все системы,  которые сделаны из токопроводящих материалов — отопление, водоснабжение, арматурный каркас фундамента, канализация, газопровод (если они выполнены из металлических труб). Потому шину заземления необходимо брать «с запасом».

Схема преобразования системы TN-С на TN-С-S

Для разделения PEN проводника и создания заземления в частном доме TN-C-S нужны три шины: на металлическом основании — это будет шина PE (земляная), и на диэлектрическом основании — это будет шина N (нейтрали), и маленькая шина-расщепитель на четыре «посадочных» места.

Схемы заземления: какую лучше сделать

Металлическую «земляную» шину надо прикрепить к металлическому корпусу шкафа так, чтобы был хороший электрический контакт. Для этого в местах крепления, под болты, с корпуса счищают краску до чистого металла. Нулевую шину — на диэлектрическом основании — лучше крепить на дин-рейку. Такой способ установки выполняет основное требование — после разделения шины PE и N нигде не должны пересекаться (не должны иметь контакта).

Заземление в частном доме — переход с системы TN-С на TN-С-S

Далее подключаем так:

Схемы заземления: какую лучше сделать
  • Пришедший с линии проводник PEN заводится на шину-расщепитель.
  • На эту же шину подключаем провод от контура заземления.
  • С одного гнезда медным проводом сечением 10 мм2 ставим перемычку на земляную шину;
  • С последнего свободного гнезда ставим перемычку на нулевую шину или шину нейтрали (тоже медный провод 10 мм2).

Теперь все — заземление в частном доме сделано по схеме TN-C-S. Далее для подключения потребителей фазу берем от вводного кабеля, ноль — с шины N, землю — с шины PE. Обязательно следим, чтобы земля и ноль нигде не пересекались.

Заземление по системе TT

Схемы заземления: какую лучше сделать

Преобразование схемы TN-C в TT происходит вообще просто. От столба приходят два провода. Фазный и дальше используется как фаза, а защитный PEN-проводник крепится к «нулевой» шине и дальше считается нулем. На шину заземления напрямую подается проводник от сделанного контура.

Заземление в частном доме своими руками — схема TT

Недостаток этой системы в том, что она обеспечивает  защиту только той техники, у которой предусмотрено использование «земляного» провода. Если есть еще бытовая техника, сделанная по двухпроводной схеме, она может оказаться под напряжением. Даже если корпуса их заземлить отдельными проводниками, в случае проблем напряжение может остаться на «нуле» (фазу разорвет автомат). Поэтому из этих двух схем предпочтение отдают TN-C-S как более надежной.

Схемы заземления: какую лучше сделать

Как подключить защитный провод к розеткам в дачном домике

Не следует забывать, что вся электропроводка в дачном домике выполнена двухжильным кабелем. В случае обустройства заземления к заземляющим клеммам всех розеток и приборов необходимо подключить третий проводник. По правилам, он должен входить в состав общего трехжильного кабеля, которым выполняется разводка в помещениях.

Все просто, если в дачном домике выполнена проводка открытого типа, которую несложно заменить. В противном случае, старую электропроводку положено отключить и обустроить новую (открытого типа) трехжильным кабелем. Эстетику можно обеспечить применением кабель-каналов. Как вариант, возможно использование пластиковой гофротрубы.

Понятно, что хочется сэкономить и проложить отдельный провод заземления к розеткам. Вам решать, нарушать правила проводки или не нарушать. Однако кабель-канал все равно придется монтировать.

Изобретательный ум российского дачника не ограничен ничем, и может появиться соблазн как-то заземлить каждую розетку отдельно. Этого точно делать не следует, так как сопротивление и качество каждого заземления не может быть одинаковым, что легко приведет к появлению опасного напряжения на одном из приборов.