Устройство контура заземления, его виды
Зачастую заземление представляет собой электроды в виде металлических труб, которые соединяются друг с другом прутом из металла и заглубляются в землю. Всю эту конструкцию соединяют с домовым щитом с помощью металлической полосы.
Расстояние от поверхности земли, на которое заглубляются электроды, зависит от того, на какой глубине залегают подземные воды. Чем ближе они к поверхности, тем выше система заземления. При этом ее удаленность от здания должна составлять от 1 до 10 м, не больше и не меньше.
Для обустройства контура заземления в частном доме, в качестве электродов подойдут не только трубы, но и гладкая арматура, стальной уголок, двутавр. При этом они должны иметь форму, позволяющую беспрепятственно забить их в землю, а также площадь сечения, превышающую 15 кв.мм.
Электроды в основном располагают в виде геометрической фигуры. Это может быть квадрат, треугольник, прямоугольник либо просто цепочка. Форма зависит от количества труб, удобства монтажа контура заземления и площади, которую необходимо охватить. В некоторых случаях оборудование располагают по всему периметру дома.
Важно помнить, что систему заземления следует в обязательном порядке располагать глубже уровня промерзания земли
Вполне возможно соорудить контур заземления своими руками из того, что имеется в доме, но легче, конечно, купить в специализированном магазине готовое оборудование. Его минус заключается в достаточно высокой стоимости, а преимущество – в удобстве и долговечности.
Существует два основных типа контуров заземления:
- традиционный;
- глубинный.
В первом случае система изготавливается из электродов, один из которых расположен по горизонтали, а несколько – по вертикали. Первый обычно сделан из стальной полосы, а вторые из арматуры или труб. Все электроды имеют предельно допустимые значения по размеру.
Если заземление обустраивается в жилом доме, то оборудование следует устанавливать там, где меньше всего бывают люди, например, с северной стороны строения, где дольше и чаще бывает тень, а влажность в земле присутствует постоянно.
Минусы традиционного контура заземления:
- большая трудоемкость и сложность;
- черная сталь, из которой изготавливают элементы конструкции, подвержена коррозии, которая стремительно развивается во влажной земле;
- т.к. оборудование находится в верхнем слое почвы, который подвержен влиянию сезонных перепадов температуры, а также влаги и засухи, его параметры иногда становятся недопустимыми.
Глубинный вид заземления избавлен от многих минусов традиционного. Он изготавливается на производстве в виде модульно-штыревой системы. Достоинства:
- благодаря заводскому изготовлению соответствует всем нормам и требованиям;
- служит очень долго – несколько десятилетий;
- благодаря большой глубине забивания электродов, в любую погоду имеет стабильное значение сопротивления растеканию тока;
- не нуждается в частом наблюдении за состоянием;
- расчет контура заземления чрезвычайно прост, впрочем, как и монтаж.
По окончании работ нужно проверить, соответствует ли установленное оборудование существующим требованиям. Также необходим замер контура заземления с целью проверки качества всех соединений. Исследование проводят эксперты какой-либо лаборатории, имеющей лицензию, и после дают заключение. На контур заземления, фото которого представлены в статье, заводят паспорт, а также протокол испытания и акт допуска к использованию.
Перед тем как сделать контур заземления необходимо приобрести высококачественные материалы, потому что электроустановка будет надежной только в том случае, если надежен каждый ее элемент.
Что оно дает
Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.
Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.
Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома
Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.
При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.
С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.
Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме
В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.
На дачах высока вероятность попадания молнии
Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.
Пошаговая инструкция выполнения работ
Работы по выполнению работ по монтажу модульно-штыревого заземления можно разбить на несколько этапов: подготовительный, монтаж и завершающий.
Подготовительный этап
Приобретается комплект системы заземления, подготавливаются необходимые инструменты и приборы, выбирается место для установки системы заземления.
Монтаж контура заземления
Работы по монтажу контура заземления модульно-штыревого типа выполняются в определенной последовательности.
В месте, где предстоит выполнить монтаж, выполняется замер удельного сопротивления грунта. Для этого используют специальные приборы для комплексного испытания систем заземления, выпускаемые различными производителями.
После того как удельное сопротивление грунта определено, можно определить требуемое количество вертикальных электродов, используя формулу: n = R*Ψ/Rн, где:
- n — количество электродов (стержней);
- R — сопротивление растеканию одного вертикального электрода;
- Rн — нормативное сопротивление грунта;
- Ψ — коэффициент сезонности.
При выполнении расчета предварительно необходимо рассчитать и определить несколько показателей.
Сопротивление растеканию (R) одного вертикального электрода. Определяется по формуле: R = P/2*(1n(2L/d)+0,5ln(4T+L/4T–L)), где:
- Р — удельное сопротивление грунта, Ом/м;
- L — длина электрода;
- d — диаметр электрода;
- Т — расстояние от середины стержня до поверхности земли;
- ln — линейный логарифм.
Нормативное сопротивление грунта (Rн), в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), должно соответствовать для электроустановок напряжением до 1 кВ (при линейных напряжениях 660/380/220 В):
- в непосредственной близости от нейтрали — 15/30/60 Ом соответственно;
- с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий — 2/4/8 Ом соответственно.
Коэффициент сезонности, в соответствии с ПУЭ, определяется для различных климатических зон так:
| Вид электрода | Климатическая зона | |||
| II | III | IV | ||
| Вертикальный | 1,8 – 2,0 | 1,5 – 1,8 | 1,4 – 1,6 | 1,2 – 1,4 |
| Горизонтальный | 4,5 – 7,0 | 3,5 – 4,5 | 2,0 – 2,5 | 1,5 |
Когда количество вертикальных электродов определено, принимается решение о форме их расположения на местности (в линию, треугольник, многоугольник).
Форма контура заземления зависит от количества заземлителей и места расположения конструкции от близрасположенных строений и инженерных коммуникаций.
Производится выемка грунта на глубину 0,5 — 0,7 метра в соответствии с выбранной конфигурацией контура заземления (роется траншея). Выполняется монтаж первого модульного штыря (вертикального электрода) собираемой конструкции.
Работы по сборке стержневого элемента конструкции выполняются в такой последовательности:
- На нижний конец модуля наворачивается наконечник, используется специальная мастика.
- На верхний конец модуля наворачивается посадочная площадка.
- Модель устанавливается в размеченное место траншеи. при помощи электро- или пневмоотбойного молотка забивается на всю длину.
- При необходимости установки еще одного модуля в конструкции отдельно взятого вертикального электрода используемый инструмент отсоединяется, выворачивается посадочная площадка, а на ее место наворачивается соединительная муфта, после чего устанавливается следующий модуль и осуществляется его погружение в грунт.
- Когда первый заземлитель смонтирован, проводится промежуточное испытание — проверяется сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода. Полученное значение должно характеризовать, правильно ли были сделаны предварительные расчеты. Если значения не совпадают, нужно внести коррективы в конструкцию контура — добавить или уменьшить количество электродов.
- Выполнить монтаж требуемого количества вертикальных элементов конструкции.
- В траншею укладываются горизонтальные электроды (заземлители), которые посредством соединительных зажимов и с использованием специальной пасты крепятся к вертикальным заземлителям.
- Траншея засыпается грунтом с послойной трамбовкой последнего.
Завершающий этап
На завершающем этапе производства работ производится контрольное измерение смонтированного контура заземления и осуществляется проверка полученных значений на соответствие требованиям ПУЭ.
После выполняется подключение смонтированной конструкции к заземляемым элементам (система грозозащиты, электрическое оборудование и сети, инженерные коммуникации, подлежащие заземлению).
Принцип работы и особенности установки
Все элементы, входящие в комплект, после сборки образуют цельную модульную конструкцию и представляют собой готовый заземлительный контур.
Стержень, собранный из составных частей, может забиваться на глубину, достигающую 30-40 метров. Концы каждого такого штыря оборудованы резьбой и через соединительные муфты они объединяются в одно целое на нужную длину. То есть, стержень постепенно наращивается следующим элементом по мере его углубления.
Технология монтажа вертикальных штырей заключается в следующем. На нижнюю часть первого стержня накручивается стальной наконечник, а сверху выполняется винтовое соединение с монтажной муфтой. Данный элемент оборудован специальной насадкой, способной выдерживать удары перфоратора или вибромолота.
Вертикальное положение штыря во время забивания сохраняется благодаря специальному зажиму. После того как первый стержень вошел в землю примерно на 1,3-1,4 м, монтажную муфту нужно снять и вместо нее с помощью соединительной муфты накрутить следующий штырь. Зажим продолжает удерживать конструкцию вертикально и постепенно поднимается вверх относительно забиваемого стержня. Сверху второго штыря вновь устанавливается монтажная муфта с насадкой под виброинструмент.
Таким же образом устанавливаются все остальные заземлители в количестве, предусмотренном проектом. После этого они соединяются между собой в единой целое с помощью горизонтальных элементов и латунных зажимов. Перед установкой зажимов на места соединений наносится паста, а по окончании монтажных работ осуществляется полное антикоррозийное покрытие контура. Срок службы таких заземляющих систем составляет около 30 лет.
Контур заземления частного дома и дачи : для чего он нужен
Для того чтобы обезопасить себя и своих близких от поражения электрическим током, лучше всего сделать контур заземления для частного дома. Для чего же нужен контур заземления в частном доме или на даче и какова его задача?Рассмотрим примерВ случае пробоя изоляции провода или отгорания фазного проводника и замыкания на металлические части приборов и одновременном прикосновении человека к ним возможны очень неприятные последствия и даже смерть.Сила и мощность поражения в подобном варианте зависит от многих факторов:
- мокрыми ногами вы стоите или нет
- какое основание, пол(кафель, мокрый кафель, ковер или ламинат)
- какой рукой и как вы прикоснулись к металлическим частям поврежденного прибора, за что держитесь второй рукой
Самые неблагоприятные последствия, если вы стоите на мокром полу и второй рукойдержитесь за металлические части. например трубопровод. а второй рукой(левой) докоснулись до поврежденной изоляции. Ток пройдет через левую руку и соответственно вокруг области сердца. Это очень опасно.если у вас в данном случае есть контур заземления в частном доме, и металлические части все заземлены правильно, весь потенциал(ток) уйдет по заземляющему проводнику в землю, что соответственно вызовет утечку или короткое замыкания, на что сработает автоматический выключатель или узо.Но многие по контуром заземления в частном доме путают забитый штырь армаатуры в землю на глубину метр или два. Толку от такого”контура” нет совсем. Ввиду малой площади армаатуры и малого заглубления будет большое сопротивление, которое не даст увести потенциал в землю и даже не сработает автомат.Условия, при которых контур заземления работает и защищает людей и оборудование:
- никаких болтовых соединений в земле, через два месяца от влаги там будет коррозия и соответственно плдохой контакт
- правильный выбор сечения заземляющего проводника от контура заземления до основной заземляющей шины в главном щите
- хороший контакт всех соединений в потребителях и на металлических частях
- проводка в доме должна быть выполнена трехжильным кабелем соответствующего сечения исходя из нагрузки потребителей
- доступ к главному соединению контура с заземляющим проводником
Если вы купили дом и проект его стандартный, тогда вполне возможно, что для него есть уже готовая схема, по которой установка контура заземления может быть выполнена без труда.Мы:
- Мы выполним любой монтаж контура заземления, треугольник, в линию или модульной штыревой системой.
- На все работы даем гарантию и паспорт на контур заземления и соответствующие бумаги.
- Делаем замеры сопротивления заземления, если это необходимо.
Звоните: 8-926-759-60-58 и 8-916-463-55-54.Работаем без выходных, выезжаем в удобное для заказчика время.
Контур заземления для частного дома можно спроектировать и самостоятельно, однако только в том случае, если у вас уже есть большой опыт выполнения подобных работ и соответствующий уровень квалификации. За неимением всего этого наилучшим вариантом будет вызов высококвалифицированных мастеров, которые выполнят все работы по установке контура заземления качественно, правильно и быстро.
Чаще всего контур заземления устанавливается на участке, недалеко от дома. Хотя есть случаи, когда контур заземления для частного дома заводится на какой-либо из естественных заземлителей, расположенных вблизи от объекта. Однако в таком случае необходимо будет получить разрешение в соответствующих органах.
Вопрос №1: а нужно ли заземление в частном доме или коттедже?
Пользуясь сетью, которая не имеет защиты от воздействия электротока, жители рискуют попасть в опасную для жизни ситуацию, даже если проводка в деревянном жилище выполнена безукоризненно. Поэтому на вопрос, нужно ли заземление в частном доме, следует отметить функции, которые оно выполняет:
- Предохранение человека от поражения электрическим напряжением при касании к неисправному бытовому прибору.
- Снижение уровня магнитных помех высокочастотного диапазона, излучаемых электрической сетью и бытовыми устройствами.
- Обеспечение безопасной работы приборов, работающих в условиях повышенной влажности (бойлеры, стиральные машины и т.п.).
- Снижение порога электромагнитного излучения сети, которое негативно влияет на самочувствие человека.
Нужно отметить, что защитный контур представляет собой неотъемлемый компонент системы молниезащиты. Также возможно его применение в конструкциях, отвечающих за недопущение импульсного перенапряжения.
Где разместить контур?
Чтобы заземление частного дома своими руками и схема контура работали эффективно, важно определить месторасположение для установки заземляющих электродов. Поскольку их длина довольно внушительна, то есть риск повреждения трасс коммуникаций
Поэтому в этом случае есть смысл ознакомиться с планами их прокладки в горадминистрации. Кроме этого существует несколько правил, которые не стоит отвергать:
Устанавливая место расположения электродов, обратите внимание на характеристики грунта. Если есть возможность ознакомиться с геоморфологическими отчетами местности, то для монтажа нужно выбирать как можно низкие точки верхнего водоупора.
Исследовать уровень нахождения грунтовых вод и отношение длины погружаемых электродов к нему
При наличии на даче, гараже или в доме вентилируемого подвала – воспользоваться этим фактом в полной мере и устроить контур на дне погреба.
Размещать детали контура следует не ближе 1 метра от фундамента.
В коттеджном строительстве в основном применяется система защиты TT, когда контур заземления изготовлен в индивидуальном порядке, а не от подстанции, как в TN-S-C. Такая конструкция весьма устойчива к повреждениям, но требует использования УЗО, без которого защита от поражения электротоком неэффективна.
Комплектующие
Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)
Это стальной тянутый стержень диаметром 14 мм и длиной 1,5 метра, покрытый методом электролитического осаждения медью чистотой 99.9%, образующей покрытие с молекулярной и неразрывной связью со сталью.
Высококачественная сталь в таком заземлителе выполняет кроме электропроводящей еще и необходимую для зарывания электрода в почву — механическую роль. Штыри обладают высоким пределом прочности на разрыв 600 Н/мм² и могут быть погружены в грунт при помощи отбойного молотка на большую глубину (до 40 метров).
Толщина медного покрытия составляет не менее 0.250 мм по всей длине стержня (включая резьбу). Это гарантирует его (покрытия) устойчивость к изгибу, отслоению, сцарапыванию при монтаже
Особенно это важно на резьбе, где более тонкий слой меди будет полностью разрушен от нагрузок и трения с муфтой во время заглубления
Эти особенности гарантирует высокую коррозийную устойчивость штыря заземления и обеспечивают столь долгий срок службы (до 100 лет).
По краям методом накатки нанесена резьба для их взаимного соединения с помощью соединительной муфты.
| ZZ-001-065 | |
| Вес: | 0,074 кг |
| Длина: | 50 мм |
| Диаметр штыря: | 14 мм |
| Диаметр резьбы: | 16 мм |
Муфта соединительная резьбовая
Латунная муфта предназначена для соединения штырей друг с другом. Она изготовлена таким образом, чтобы штыри соприкасались друг с другом в самом центре муфты и движущая энергия, необходимая заглублению штырей в почву, муфте не передавалась. Таким образом не происходит «рассеивания» ударного импульса и также снимает с муфты механическую нагрузку.
| ZZ-002-061 | |
| Вес: | 0,082 кг |
| Длина: | 60 мм |
| Диаметр: | 21 мм |
Наконечник стартовый
Остроконечный стальной наконечник упрощает заглубление штырей в твердый грунт.
| ZZ-003-061 | |
| Вес: | 0,074 кг |
| Длина: | 50 мм |
| Диаметр: | 22 мм |
Головка направляющая для насадки на отбойный молоток
Предназначена для упрощения процесса заглубления штырей заземления, а также для повышения безопасности работы как человека, так и инструмента.
При монтаже головка крепится к штырю заземления через соединительную муфту. Размеры головки подобраны таким образом, чтобы движущая сила не повредила муфту, т.е. ударный импульс передается непосредственно штырю, минуя ее.
| ZZ-004-060 | |
| Вес: | 0,088 кг |
| Длина: | 55 мм |
| Диаметр: | 25 мм |
Зажим для подключения проводника
Профилированный зажим из нержавеющей стали с болтами М10. Позволяет соединять омедненный штырь с заземляющим проводником — круглым проводом либо полосой (шириной до 40 мм).
Возможно безопасное использование стального и оцинкованного проводника — для этого внутри зажима находится прокладка, препятствующая образованию электрохимической связи между сталью/цинком и медью.
Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений «болт-гайка» используются пружинные шайбы (шайбы Гровера / гровер-шайбы), установленные между поверхностью зажима и гайкой.
| ZZ-005-064 | |
| Вес: | 0,158 кг |
| Длина: | 70 мм |
| Ширина: | 70 мм |
| Высота: | 30 мм |
Смазка токопроводящая
Применяется для уменьшения электрического сопротивления между штырями и муфтой, а также дополнительной защиты торцов штырей (в муфте) от коррозии. Смазка также используется для направляющей головки, облегчая ее снятие после заглубления очередного штыря. Во время монтажа смазка наносится на резьбу деталей.
| ZZ-006-000 | |
| Вес общий: | 0,152 кг |
| Вес пасты: | 0,100 кг |
| Высота: | 200 мм |
| Ширина: | 60 мм |
| Толщина: | 50 мм |
Лента гидроизоляционная
Лента используется для защиты соединения штыря с заземляющим проводником от почвенной и электрохимической коррозии путем полного вытеснения воды (влаги) из места соединения, без которой процесс коррозии невозможен. При этом лента не теряет своих физических и механических свойств в течении многих лет.
Изготовлена из нетканого синтетического волокнистого материала, пропитанного и покрытого нейтральным составом на основе насыщенного нефтяного углеводорода (петролатум) и инертного кремнийсодержащего наполнителя. Остается пластичной под воздействием широкого спектра температур. Не затвердевает и не растрескивается. Высокостойкая к неорганическим кислотам, щелочам, солям и микроорганизмам, высокогерметичная в отношении воды, водяного пара и газа.
С помощью этой ленты предохраняются только зажимы для подключения проводника.
| ZZ-007-030 | |
| Вес: | 0,422 кг |
| Высота ленты: | 30 мм |
| Диаметр бухты: | 150 мм |
| Длина в бухте: | 10 м |
Насадка на отбойный молоток
Стальная насадка с подкаленным бойком передает усилие отбойного молотка на направляющую головку (на монтируемые штыри). Адаптирована для работы с отбойными молотками с посадочным местом SDS-Max.
| ZZ-008-000 | |
| Вес: | 0,478 кг |
| Длина: | 250 мм |
| Диаметр: | 18 мм |
Последовательный монтаж элементов
Установка модульно-штыревого заземления производится легко и просто. Резьбу первого штыря смазываем токопроводящей антикоррозийной пастой и накручиваем на нее конусообразный наконечник. На другой конец таким же образом устанавливаем соединительную муфту и вкручиваем в нее ударную головку, предназначенную для защиты штыря от ударной нагрузки перфоратора.
Установка заземлителя в грунт
Модульно-штыревое заземление, которое собрали, опускаем в заранее подготовленное углубление в земле. Нужно максимально глубоко воткнуть его в грунт своими руками. Затем подключить к сети перфоратор и вставить его насадку в ударную (направляющую) головку. Таким образом штырь будет погружаться в грунт при воздействии на него ударной силы перфоратора. Для присоединения следующего стержня необходимо оставить примерно 20 см от земли.
Ниже мы приводим инструкцию завода-изготовителя по монтажу системы заземления с помощью перфоратора
Инструкция по монтажу модульно-штыревого заземления
После этого следует замерить сопротивление заземления. Для этого необходимо снять ударную головку и к тому месту, где она располагалась подсоединить специальный прибор, омметр.
Прибор для измерение сопротивления заземления М-416
После того как заглубили первый штырь в землю на всю длину, направляющая головка для перфоратора снимается и через соединительную муфту прикручивается следующий штырь. На верхнюю часть снова монтируем соединительную муфту и направляющую головку под перфоратор, после чего процесс повторяется.
Количество вбиваемых штырей будет зависеть от суммарного сопротивления растеканию тока всей системы. На рисунке ниже указывается схема изменения сопротивления в зависимости от длины электродов (штырей):
График зависимости сопротивления растеканию заземлителя
После заглубления всех штырей необходимо их соединить горизонтальным заземлителем с помощью латунных зажимов. Один из вертикальных заземлителей соединяется через проводник с электрическим щитом.
