Устройство заземления в частном доме и как сделать своими руками

Согласно требованиям безопасности, многие бытовые приборы при подключении к электросети должны иметь заземление. При несоблюдении этого требования гарантии производителей на технику аннулируются. Владельцы многоквартирных домов вынуждены ждать ремонта сетей, а вот жильцы индивидуальных коттеджей могут все сделать собственноручно. Если решено делать заземление в частном доме своими руками, то следует разобраться в схемах подключения и последовательности действий.

Для чего нужно делать заземление в частном доме?

Для начала разберемся, нужно ли делать заземление в частном доме. Конечно, нужно, ведь это важная составляющая любой системы электроснабжения.

Устройство заземляющего контура необходимо в следующих целях:

1. Если жильцы дома коснутся прибора с нарушенной изоляцией, то при отсутствии заземляющей сети велика вероятность поражения электрическим током.
2. Данная составляющая электросети необходима для правильной работы электрических приборов.
3. Заземляющие линии обеспечивают безопасное использование различного газового оборудования.
4. Часть системы электроснабжения сооружений является составным элементом молниезащиты и обеспечивает ее эффективное функционирование.

Принцип работы заземляющего контура основан на законе, согласно которому электроток всегда направляется в сторону с наименьшим показателем сопротивления. При отсутствии заземления в случае повреждения изоляции техники произойдет замыкание тока на корпусе, что вызовет поломку прибора.

Виды заземления для частного дома

Перед тем как сделать заземление в частном доме, нужно разобраться с его разновидностями. Заземляющий контур может иметь овальную, прямоугольную, треугольную или любую другую конфигурацию. Для загородного дома лучше выбрать треугольник, но можно использовать и другие варианты. Чаще всего применяют следующие виды заземления: треугольник и линейное. Рассмотрим особенности каждой разновидности отдельно.

Линейное заземление

Линейная схема заземления в частном доме используется в том случае, если нет достаточного свободного пространства для применения других схем. В этой ситуации делают линейный контур из последовательно установленных штырей. Минимальный шаг элементов должен быть равен длине устанавливаемого электрода, а максимальный – не может превышать его удвоенную длину.

Линейное заземление имеет один существенный недостаток – для получения требуемых параметров сети устанавливают много вертикальных электродов. Чтобы их забить, придется потратить много времени и сил. Поэтому чаще при наличии достаточного места предпочтение отдают треугольной схеме.

Заземление треугольником

Если решено использовать треугольное устройство заземления в частном доме, то делают контур в виде равнобедренного треугольника. Благодаря этому на минимальной площади строения добиваются максимального рассеивания токов. При этом затраты на монтаж самые маленькие, а все параметры контура отвечают требованиям нормативов.

Данный тип заземления предполагает следующее устройство. Угловые штыри устанавливают на определенном расстоянии друг от друга. Оно не должно быть меньше длины штыря, но и не больше удвоенного показателя протяженности этого элемента. К примеру, при использовании прутков длиной 3 м расстояние между ними может быть в пределах 3-6 м.

На заметку! Если не получается сделать строго равнобедренный треугольник из-за встречающихся в грунте камней, то можно немного отклоняться от нормы.

Материалы для устройства заземления

Перед тем как сделать правильно заземление в частном доме, подбирают необходимые материалы. Для достижения требуемой эффективности сопротивление не должно превышать 4 Ом. Чтобы соблюсти этот параметр, подбирают материалы, которые дают наилучший контакт с грунтом. Для измерения сопротивления используют специальный прибор, а саму процедуру выполняют только при вводе электросистемы в эксплуатацию.

Оптимальный вариант – штыри из черного металла. Подойдет пруток сечением 16 мм и более либо стальной уголок сечением 50х50 мм с толщиной полки 5 мм. Запрещено использовать каленую арматуру, потому что в ней неравномерно распределяются токи, а материал быстро ржавеет и разрушается.

В засушливых районах разрешено использовать металлические трубы с толстыми стенками. Перед установкой нижний конец сжимают для получения конусовидного окончания, а в нижней трети трубы высверливают отверстия. Забить трубу в грунт не получится, поэтому бурят лунки. При пересыхании почвы в трубы заливают солевой раствор, который улучшает рассеивающую способность.

Для соединения прутков между собой используют металлосвязь. Для ее изготовления подходят:

• алюминиевые провода для заземления в частном доме сечением минимум 16 мм²;
• медные связи (минимальное сечение провода для заземления в частном доме – 10 мм²);
• стальные проводники с поперечным сечением минимум 100 мм².

Обычно вертикальные электроды соединяют стальной полосой, которую приваривают к оголовку прутка или концу уголка. От качества сварного шва зависит соответствие электрода требованиям по минимальному сопротивлению.

Глубина заземления

При монтаже заземления в частном доме важно правильно определить глубину заложения. В регионах с разными грунтами применяют стержни длиной 250-300 см. Их вбивают на определенную глубину с учетом следующих требований:

• штырь заглубляют в грунт ниже уровня промерзания почвы на 60-100 см;
• в регионах с засушливым климатом треть вертикального электрода должна находиться во влажной почве, поэтому при низком УГВ применяют более длинные прутки.

Делаем заземление в частном доме своими руками

Если решено сделать все самостоятельно, а не обращаться в специализированную фирму, то при проведении работ и выборе материалов придерживаются всех требований и рекомендаций, описанных выше. Только при правильном изготовлении заземляющего контура можно быть уверенным в эффективности сети и ее безопасности.

Инструменты и материалы для работы

Чтоб сделать контур заземления в частном доме своими руками, готовят все необходимое для работы:

• мультиметр;
• сварочный аппарат;
• штыковую лопату;
• перфоратор;
• гаечные ключи;
• болгарку;
• кувалду;
• металлический уголок (50х50 мм длиной 2 м и полосу 40х4 мм);
• три полосы из металла шириной 40 мм, толщиной 4 мм, длиной 1200 мм;
• болт М10 или М8;
• медный проводник толщиной минимум 6 мм².

Создание схемы и выбор места установки заземления

Прежде чем установить систему заземления, подбирают подходящую схему и место для монтажа. В зависимости от свободного пространства выбирают треугольную или линейную схему. После этого решают, в каком месте будут делать зануление. Подбирают такой участок, где в момент срабатывания защиты никого не должно быть. Иначе есть вероятность летального исхода. Самое подходящее место – вдоль забора за домом. Расстояние от фундамента дома не должно превышать 1 м. Опасную зону ограждают заборчиком.

Земляные работы

Для устройства треугольного заземляющего контура лопатой копают траншею со сторонами 2-3 м. Ее глубина составляет 500-700 мм. От треугольной канавы копают отдельную траншею в сторону дома.

Сборка конструкции заземления

Придерживаются такой последовательности сборки заземляющего контура:

1. Электроды забивают в грунт на глубину 200 см, придерживаясь схемы. Из грунта должны торчать только верхушки штырей. Для облегчения заглубления в почву болгаркой подтачивают один торец конструкции.
2. После установки всех электродов к их верхушкам приваривают пластины. В итоге должен получиться металлический каркас в форме треугольника. В траншею, идущую к дому, тоже укладывают пластину. Одним концом ее приваривают к верхней ближайшей вершине ранее изготовленного треугольника.
3. Теперь к пластине присоединяют кабель. Для этого используют болт.
4. Еще один шаг нужен, если на участке песчаные почвы. Токопроводимость песчаных грунтов ниже, поэтому под основание электродов заливают соляной раствор. Недостаток этого мероприятия в том, что усилится коррозия металла, а мощность заземления немного понизится.
5. Завершающим этапом сборки конструкции станет закапывание канав.

Как подключить заземление к электрической системе дома?

В процессе сборки электрической системы не менее важно правильно выполнить подключение заземления в щитке в частном доме. Учтите, что заземляющий контур на 220 Вольт и 380 Вольт имеет разное сопротивление. Если монтаж проведен правильно, то для первого варианта этот параметр равен 30 Ом, а для другого – не более 10 Ом.

Для подключения контура к щитку дома к приваренному ранее болту подключают медный провод с жилой сечением минимум 4 мм². Это делают при помощи гайки, которую плотно затягивают. В самом щитке провод подключают к шине с площадкой. Последняя должна быть начищена и смазана специальным составом. От шины должны идти отдельные подключения к каждой разводке в постройке.

Важно! Если для изготовления проводки в доме использовали двужильные провода, то перед подключением «земли» ее полностью меняют, поскольку разводка заземления отдельным проводником запрещена.

Как проверить работу заземления?

Теперь разберемся, как проверить заземление в частном доме. Для этого измеряют сопротивление зануления в постройке при помощи мультиметра. Если специального прибора нет, то работоспособность контура проверяют лампой с мощностью не ниже 100 Вт. Источник освещения подключают одним контактом к заземлению, а другим к фазе. При ярком горении лампочки можно сделать выводы о правильном устройстве заземляющей системы. Тусклое горение указывает на слабый контакт между составляющими элементами конструкции и необходимость переделки стыков. При полном отсутствии света можно утверждать, что при сборке системы допущены ошибки.

Схемы заземления для частного дома

Существует несколько схем зануления в индивидуальном коттедже: TN-C, TN-C-S и TN-S. Первая буква в аббревиатуре обозначает способ подключения «земли» к источнику питания, вторая расшифровывает характеристики потребителя.

Схема TN-C

Эта удобная разновидность отличается тем, что проводник одновременно выполняет функции защиты и рабочего устройства. Данный вариант часто используют в старых домах из-за простоты реализации и экономичности. Однако из-за отсутствия отдельного контура защиты во время аварии есть вероятность возникновения замыкания. В современных коттеджах этот вариант не применяют, потому что он не соответствует нормативным требованиям.

Схема TN-S

В данной схеме применяют разделенные проводники. В аварийной ситуации на корпус бытовой техники не выходит напряжение. Этот вариант считается самым безопасным, потому что защищает от поражения электрическим током. Однако для реализации такой схемы нужно приложить много усилий и потратить дополнительные средства.

Схема TN-C-S

Это комбинированный вариант, в котором два проводника, идущие от источника питания, объединены в один. В этом случае на входе в дом устанавливают дополнительный защитный проводник типа РЕ. Эту схему советуют использовать в качестве основной модели в постройках любого назначения, в том числе и в частных домах. Ее преимущества в надежности и простоте сборки. Благодаря использованию дополнительного проводника вероятность возникновения пожара при коротком замыкании минимальная.

Описание готовых комплектов для заземления

Существует две разновидности готовых комплектов:

• Штыри из черного металла могут идти с антикоррозионным покрытием и без него. Главное преимущество этой разновидности в невысокой стоимости, но продолжительность службы модели составляет не более 10 лет, что является существенным недостатком. Если же такие штыри использовать во влажной почве, то срок их службы сократится вдвое и составит 5 лет. Из-за разрушения металла на протяжении эксплуатации эффективность заземления ухудшается.
• Модульно-штыревые комплекты состоят из стальных прутков длиной минимум 150 см, которые имеют специальные резьбовые соединения. Для защиты от коррозии штыри имеют покрытие из меди или нержавеющей стали. Их заглубляют в почву перфоратором. Поскольку установка производится на значительную глубину, сезонные колебания не влияют на параметры «земли». Минимальный срок эксплуатации зависит от типа покрытия. Элементы с омеднением прослужат 30 лет, а штыри с покрытием из нержавеющей стали – 50 лет.

Частые ошибки при монтаже заземления

В процессе монтажа заземления неопытные мастера часто допускают такие ошибки:

1. Если во время забивания штырь вошел в грунт неправильно, то извлекать его расшатыванием запрещено, потому что повышается вероятность изгибания элемента. Гнутый пруток запрещено использовать для устройства заземления. Правильно извлекать стержень с использованием домкрата.
2. Если электрод сложно забить в грунт, выбирают другой участок. На самом деле в скальные и плотные породы прутки не вбивают. В этом случае бурят отверстия и устанавливают в них металлические трубы.
3. Чтобы вся поверхность электрода работала правильно, его устанавливают строго вертикально. Распространенная ошибка заключается в неровном вбивании штыря (с отклонением от вертикали).
4. При устройстве любого варианта заземления важно точно высчитать все параметры и размер составляющих, потому что при подгонке деталей в процессе сборки появятся отклонения от геометрии и неплотная стыковка, которая ухудшит эффективность заземляющего контура.
5. Для соединения всех элементов сети применяют только сварку. Только так добиваются необходимой надежности. Резьбовые соединения можно использовать только при подключении медной шины. Причем для стыковки применяют медный болт.
6. Если заземляющий контур сделать от дома на расстоянии менее одного метра, то током будут биться все сырые поверхности и даже вода, текущая из крана.
7. Если решено использовать металлические штыри, то предпочтение отдают оцинкованным элементам, которые прослужат минимум 10 лет.

При обустройстве заземляющего контура частного дома важно соблюдать все нормативные требования, правильно выбирать схему и рассчитывать параметры сети. При монтаже строго придерживаются проектных норм, а после сборки проводят тестирование системы.