Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Заземление в частном доме своими руками: схемы, устройство, подключение». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
В соответствии с пунктом 1.1 ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление или зануление (соединение нуль-земля) призвано обеспечить защиту людей от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции при прикосновении их к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования.
Отличия зануления от заземления
Способы заземления и зануления обладают разным защитным действием. Зануление обеспечивает мгновенное срабатывание автоматических выключателей при замыкании фазы на корпус. При этом происходит обесточивание подключенных потребителей электроэнергии, например, станков, трансформаторов.
Но это не спасает человека от воздействия тока утечки, а также при обрыве нулевого проводника на корпусах электрооборудования появится напряжение. В связи, с чем зануление в чистом виде не используется.
При этом в электрооборудовании с четырехпроводной сетью с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом напряжением до 1000В зануление является основным средством защиты.
Реализация схем зануления и заземления имеет ряд отличий. Одно из основных – для заземления необходимо использовать кабели с отдельной жилой. Сечение PE-проводников может быть меньше сечения фазовых, а их изоляция всегда имеет желто-зеленый цвет.
Одно из основных преимуществ при реализации зануления – применение более дешевого кабеля. Преимущества заземления — оно работает всегда, не требует частого контроля качества соединения, достаточно раза в год.
Соединение нуля с «землёй» (зануление) в частном доме или квартире не только не обязательно, но и может быть небезопасным. Если нулевой провод отгорит или оборвется в этажном щите, то на бытовые устройства, работающие от 220 В, поступит напряжение гораздо большой величины, что приведет к выходу их из строя, к тому же на их корпусах появится опасное напряжение.
Под «землёй» здесь имеется в виду проводник, подключенный к корпусам электроприборов и заземляющим контактам розеток.
Для обеспечения наибольшей безопасности, можно рекомендовать устройство зануления и заземления одновременно. Для этого реализуется система TN-C-S — заземление и разделение нуля на вводе в дом, во вводном общедомовом электрощите ВРУ.
Как правильно соединить ноль с землей
Неправильное соединение нуля с землей может явиться причиной трагедии, вместо защиты. В общедомовом вводном устройстве (ВРУ) должно быть произведено разделение совмещенного нуля на рабочий и защитный проводники. Потом защитный ноль должен быть разведен к щитам на этажах, а затем в квартиры.
Получается пятипроводная сеть:
К третьему контакту розеток надо подключать PE. В старых домах встречается четырехпроводная сеть:
Если проводник РЕ изготовлен в виде алюминиевой шины, то сечение ее должно быть не менее 16 мм ² , если медная шина (латунная) – не менее 10 мм 2 . Это правило справедливо для ВРУ, в остальном следует руководствоваться нижеприведенной таблицей.
Сечение фазных проводников, мм 2
Наименьшее сечение защитных проводников, мм 2
S≤ 16
S
16
16
S>35
S/2
На защитный проводник РЕ нельзя устанавливать автоматы, другие устройства разъединения, он должен быть неотключаемым. Разделять совмещенный ноль PEN необходимо до автоматов и УЗО, после них нигде соединяться они не должны!
- защитный и нулевой контакты соединять в розетке перемычкой, т.к. при обрыве нуля на корпусах бытовых приборов появится опасное фазное напряжение;
- нулевой и защитный проводники соединять одним винтом (болтом) на шине в щитке;
- PE и N необходимо подключать к разным шинам, при этом, каждый провод из каждой квартиры должен быть прикручен своим винтом (болтом). Необходимо предусмотреть меры против ослабления крепления болтов и защиту их от коррозии и механических повреждений (пункт 1.7.139 ПУЭ 7).
Подключение наружной части ЗУ к щитку
Для определения точного порядка подключения заземления к щитку требуется знание способа применения нейтрали. Она бывает изолированной и заземленной. Изолированная жила используется в сетях с повышенными значениями напряжения 3-35 кВ. При электроснабжении 380 В и 220 В эффективно работают оба варианта. Однако новые правила ПУЭ требуют заземлять нейтраль. Контуры должны возводиться под напряжение до 1000 В.
Популярны системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S. Двухфазная TN-C устарела, но по-прежнему применяется в строениях, имеющих длительный срок эксплуатации. Их замена связана с трудностями технического и финансового характера. В этой схеме в качестве защитного заземляющего провода используется нулевая жила. С практической точки зрения, для жильцов квартир и домов кабельная и проводниковая продукция с 4 жилами выгодна: ее стоимость ниже, монтажные работы проще.
Установка учетных и защитных устройств в щиток
Теперь пришла очередь установить на дин-рейку все остальные элементы. Полный перечень оборудования необходимого для щита частного дома следующий:
1) Стальной электрический щит (степень защиты ip54 или выше)
2) Бокс/кожух для АВ на 3 модуля
3) Автоматический выключатель трехполюсный 25А
4) Трехфазный счетчик электрической энергии 380В
5) распределительный блок на DIN-рейку
6) Селективное УЗО от 40А, ток утечки 100мА или 300мА
Электросчетчик, должен быть трехфазный, для сетей 380В. Обычно выбирается электронный, двухтарифный. При выборе производителя, основной ориентир срок гарантии, у кого она больше, тот и нужно брать. Обычно берется простой, без лишних интерфейсов, например, Меркурий или Энергомера.
Распределительный блок должен иметь достаточное количество клемм под нужные сечения проводников. Для варианта с ВДТ – выключателем дифференциального тока, с заземлением ТТ, потребуется:
1 клемма – 16мм.кв – для контура повторного заземления ПВ1 или ПуВ(ПуГВ)
2 клеммы по 6мм.кв – для внутренних проводников, используемых при коммутации
Противопожарное УЗО выбирается селективное – имеющее задержку при срабатывании. Ток утечки может быть, как 100мА, так и 300мА.
Выбор порога срабатывания Устройства Защитного Отключения зависит от многих факторов. Практически любой электроприбор имеет определенную утечку и это нормально. Если таких устройств много, суммарные потери могут быть большими.
Исходя из этого и выбирается эта величина. Если жилье небольшое, достаточно ставить 100мА. Если же это коттедж, с большим количеством техники и оборудования, то однозначно 300мА.
Для внутренних соединений в щитке, удобнее всего использовать гибкие провода ПуГВ (еще могут называться ПВ-3) 1х6мм.кв. и наконечники НШВИ.
Какие системы существуют
В многоквартирных домах с напряжением 220W возможны несколько систем заземления, основные нормы и требования к которым перечислены в пункте 1.7 ПУЭ. Системы имеют маркировку. Первая буква означает состояние нейтрали источника питания относительно земли:
- I – изолированная;
- T – заземленная.
Вторая – это состояние открытых проводящих частей относительно земли:
- T – проводящие части заземлены;
- N – подключены к заземленной нейтрали.
Последняя обозначает принцип совмещения нулевого защитного и рабочего проводника:
- S – проводники разделены;
- C – функции совмещены в одном проводнике.
Согласно ГОСТ Р 50571.2-94 нулевые проводники обозначаются:
- N – рабочий;
- PE – защитный;
- PEN – совмещение защитного и рабочего.
Правила и требования ПУЭ
На любом жилом объекте, расположенном в городской черте и за ее пределами, согласно требованиям ПУЭ организуется специальная защита от опасных напряжений 220/380 Вольт. С этой целью на их территории устраиваются особые стальные конструкции, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). Их основное назначение заключается в создании условий, гарантирующих защиту проживающих в доме людей от удара током.
В соответствии с ПУЭ, глава 1.7., часть 1, п. 1.7.72 размеры металлических заготовок выбираются с учетом необходимости получения требуемого сопротивления растеканию тока в землю. Для различных элементов конструкции эти показатели могут различаться от образца к образцу. Однако минимальные их размеры должны соответствовать следующим нормативам:
- соединительная полоса между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
- сами штыри на основе уголков выбираются со сторонами 4х4 мм;
- при использовании круглого арматурного прутка сечение не должно быть менее 10 мм2;
- металлическая труба должна иметь толщину стенки порядка 3,5 мм.
Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТ устанавливают точные рамки, сколько Ом должно быть заземление. Для 220 В – это 8 Ом, для 380 – 4 Ом. Но не стоит забывать, что для общего результата учитывается и сопротивление грунта, в котором устраивается заземляющий контур. Эти сведения можно узнать из таблицы.
| Вид грунта | Максимальное сопротивление, Ом | Минимальное сопротивление, Ом |
| Глинозем | 65 | 55 |
| Гумус | 55 | 45 |
| Лёсовые отложения | 25 | 15 |
| Песчаник, залегание грунтовой воды глубже 5 м | 1000 | — |
| Песчаник, грунтовые воды не глубже 5 м | 500 | — |
| Песчано-глинистая почва | 160 | 140 |
| Суглинок | 65 | 55 |
| Торфяник | 25 | 15 |
| Чернозём | 55 | 45 |
Элементы контура, варианты заземления и необходимые материалы
Системы защитного заземления (заземляющие устройства) принято делить на следующие элементы:
- заземлитель (контур заземления); встречается естественный и искусственный вариант;
- заземляющие проводники.
Согласно ПУЭ предпочтительным будет использование естественного заземлителя (металлический забор или трубопровод), если его сопротивление соответствует установленным нормам. В противном случае разрешено использовать искусственный заземлитель. Для его сооружения необходимы:
- Металл для заземлителя (труба, гладкая арматура, стальной уголок, прут, лента).
- Провод из стали, меди или алюминия достаточного сечения.
- Крепежный материал (металлические уголки, хомуты, муфты).
- Крепления и изоляция из пластика.
Как сделать заземление правильно в доме
Как правило для подачи в частный дом электричества применяется система ТТ, в такой системе заземляющий провод PE подключается к контуру заземления, и больше никуда. При такой системе, необходимо делать качественной контур заземления, чтобы в случае замыкания КЗ на землю, ток короткого замыкания был достаточен для срабатывания автомата защиты. Рассмотрим, как сделать заземление правильно в частном доме.
- Заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
- Самый безопасный вариант, когда корпус электроприбора заземлен и установлено УЗО.
- В старом жилом фонде лучше ни рисковать и заменить старую проводку на трехжильные кабеля ВВГ НГ и использовать защитную автоматику, при этом пытаться решить вопрос об установке общедомового контура заземления.
- В новом жилом фонде организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматику. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
- Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб, стиральной машины, варочной панели и духового шкафа.
- В частном доме организуйте схему с замкнутым контуром заземления из трех штырей в земле, соединенных между собой и щитком земляной шиной.
- Обязательно проверьте корректность работы заземления.
Распространённые ошибки при выполнении монтажных работ
Специалисты отмечают, что при самостоятельном монтаже чаще всего допускаются такие ошибки:
- Попытка защитить электроды от коррозии путем покраски. Такой способ недопустим, т.к. препятствует перетоку в землю.
- Соединение стальной металлосвязи со штырями болтами.
- Коррозия достаточно быстро нарушает контакт между элементами.
- Чрезмерное удаление контура от дома, что значительно увеличивает сопротивление системы.
- Применение слишком тонкого профиля для электродов. Через небольшой промежуток времени коррозия вызывает резкое увеличение сопротивление металла.
- Контакт медных и алюминиевых проводников. В этом случае ухудшается соединение за счет контактной коррозии.
Организационные вопросы
Прежде всего, следует учитывать, что электросетевая компания выполняет подключение непосредственно к электросетям только при условии соблюдения всех требований по установке щита учета и оформлении всех необходимых документов.
Следовательно, первым этапом является составление проекта и утверждение его в электросетевой организации. Как правило, в организации есть типовые проекты подключения к электросетям и перечень требований относительно выбора номинала защитных аппаратов, типа электросчетчика, сечения вводного провода (кабеля), типа и конструктивного исполнения корпуса учетно-распределительного щитка, а также требования по монтажу самого щитка на опоре либо в другом месте. Возможно, по требованию снабжающей организации потребуется подключение счетчика к автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ).
Наиболее распространенные ошибки при создании заземляющей системы в частном доме
- Использование ветхих материалов в качестве забиваемых в землю штырей и перемычек между ними. Это может привести к разрушению и выходу всей конструкции из строя или утрачиванию ее эффективности.
- Значительное удаление подземной системы от домостроения. Этого не нужно делать, ведь чем ближе к дому будет расположение конструкции, тем быстрее опасный разряд достигнет земли. Рекомендуется располагать подземную часть заземляющей цепи с северной стороны дома, где всегда тень, земля более сырая, для лучшего контакта.
- Зануление, то есть установка перемычки в розетках между контактом заземления и нулевым проводом. Этого нельзя делать ни при каких обстоятельствах.
- Экономия на приобретении и установке УЗИП при оборудовании молниезащиты. Это может стоить выходом из строя дорогостоящей бытовой техники или всей электропроводки.
- Использование при организации СУП алюминиевых проводов для соединения с шиной. Алюминий и медь при окислении теряют контакт между собой, в результате чего утрачивается работоспособность всей системы.
Чего не стоит делать при монтаже заземления
Принцип действия заземления основан на элементарных законах физики. Один из них гласит, что чем больше площадь контакта контура с грунтом, тем эффективнее работает заземление. Отсюда следует ряд простых правил:
- Не считайте, что одного металлического штыря, вбитого в землю, хватит для полноценного контура заземления. Оптимальный вариант – один или даже два треугольника, закопанные на глубину около 3 м.
- Ни в коем случае не используйте для монтажа контура заземления металлические изделия, которые имеют упрочненную поверхность, например, рельсы, арматуру или швеллеры. Из-за повышенной плотности поверхности контакт с грунтом может быть очень плохим или вообще отсутствовать.
Подключение наружной части ЗУ к щитку
Для определения точного порядка подключения заземления к щитку требуется знание способа применения нейтрали. Она бывает изолированной и заземленной. Изолированная жила используется в сетях с повышенными значениями напряжения 3-35 кВ. При электроснабжении 380 В и 220 В эффективно работают оба варианта. Однако новые правила ПУЭ требуют заземлять нейтраль. Контуры должны возводиться под напряжение до 1000 В.
Популярны системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S. Двухфазная TN-C устарела, но по-прежнему применяется в строениях, имеющих длительный срок эксплуатации. Их замена связана с трудностями технического и финансового характера. В этой схеме в качестве защитного заземляющего провода используется нулевая жила. С практической точки зрения, для жильцов квартир и домов кабельная и проводниковая продукция с 4 жилами выгодна: ее стоимость ниже, монтажные работы проще.