Контур заземления в подвале частного дома

Как сделать заземление частного дома и зачем

Современная электрическая система квартир и домов отличается оттого что было раньше. Если в советское время, кроме телевизора, утюга и, естественно, освещения больше, и не было электроприборов, то современное жилище насыщено различными по мощности и по назначению приборами, которые небезопасны. Безопасность жильцов или потребителей электроэнергии выходит теперь на первый план. В настоящее время очень часто можно увидеть на всех приборах кроме обычного фазного и нулевого вывода также заземляющий провод или же болтик, к которому необходимо подключить контур заземления. Даже розетки имеют заземляющий вывод, который как по правилам тоже должен быть задействован. Для чего нужен этот элемент и как организовать в частном доме этот вид защиты разберемся поподробнее.

Зачем нужно заземление в частном доме

Начнём с того что согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) корпуса электрооборудования, которые выполнены из токопроводящего материала и вследствие пробоя изоляции могут оказаться под напряжением должны быть заземлены, а частный дом — это рассадник электроустановок. Электрический ток является очень опасным видом энергии, который невозможно услышать или увидеть, а также понюхать. Его только можно измерять с помощью специальных приборов прошедших поверку и рассчитанных на определенную величину напряжения. Во время аварийной ситуации, а именно пробоя изоляции электрического устройства, например, бойлера (водонагревателя), опасное напряжение окажется и на корпусе, и в воде, что может не только навредить здоровью человека, но и лишить его жизни. Вообще, заземление бойлера очень актуально, так как в нём соединены все особо опасные факторы электрической опасности.

Ток, как и вода, всегда будет течь по меньшему сопротивлению, поэтому если сопротивление человека колеблется от 2000 до 5000 Ом, то заземляющий провод и сама система заземления в частном доме должна быть не выше 4 Ом. Сила тока на участке человеческого прикосновения значительно ниже чем между точкой пробоя изоляции и заземлением. При переменном напряжении с частотой 50 Гц смертельная величина тока для человеческого организма составляет всего 0,1 А, потеря сосания или обморок может случиться уже при 0, 03 А.

Для того чтобы человек почувствовал ток он должен пройти по нему, а так как пол в многоэтажном или же частном доме, чаще всего, сделан из токопроводящего материала, то для этого необязательно даже прикасаться к какому-то металлическому предмету, который станет замыкающим элементом цепи. Напряжение обязательно поразит человека, а так как его величина 220 или же 380 Вольт (в зависимости от электроснабжения) то легко можно посчитать ток, который пройдёт через тело человека. Для этого нужно величину напряжения разделить на сопротивление тела. Во влажных помещениях, например, в подвальном помещении, а также в ванных, душевых комнатах оно будет ниже.

Как правильно сделать заземление

Для того чтобы выполнить правильное заземление загородного дома, недостаточно присоединить провод к трубам отопления или водоснабжения которые, как казалось бы тоже соединены надёжно с землёй. При неожиданном пробое в таком случае может пострадать уже не один человек, а несколько, то есть все те, кто во время появления напряжения на корпусе, а значит и на водопроводных трубах, прикоснуться к ним. Также это приводит к разрушению и самих металлических изделий. Главная задача заземления это обеспечение безопасности.

В электроснабжении различают два вида заземления:

1. Рабочее. Это когда проводник используется как нулевой провод и необходим для создания нужного напряжения, такого как стандартные 220 В, на которые и рассчитана основная масса электроприборов. При системе трёхфазного напряжения величина между одной фазой и землёй как раз и будет 220 Вольт. Сечение фазного и нулевого проводника стоит выбирать по мощности нагрузки которая будет подключена к сети. Розетки при таком электроснабжении могут не иметь дополнительного вывода;
2. Защитное. Это совершенно другой вид заземляющего устройства, который подключается только с целью защитить человека в случае пробоя изоляции.

Организовать защитное заземление в частном доме, на даче или в коттедже намного проще, чем в многоквартирном доме, тем более, когда вы живёте не на первом этаже.

Наиболее эффективной является так называемая система заземления тт, в которой защитный провод РЕ ни в коем случае не соединяется с нулевым рабочим проводником N. Это отчётливо видно из рисунка, приведённого ниже.

Итак, из чего же состоит контур заземление в частном доме?

Заземлитель

Это зарытые в землю штыри, которые должны находиться не меньше чем на глубине 0.5 метра, однако, как показывает практика при холодных зимах и низких температурах лучшее, а значит минимальное, сопротивление заземления получается если забить штыри заземляющего контура на глубину 2-3 м. Нужно отметить что здесь разделяет два типы контура:

• Замкнутый. Вбитые металлические штыри или колья на расстоянии друг от друга 1-2 м формируют треугольник. После чего они свариваются между собой полосой из металла. Такой вид контура является хорошим функциональным элементом, и даже если в течение эксплуатации под воздействием влаги и ржавчины произойдёт обрыв сторон треугольника то защитное заземление немного ухудшится, но не пропадёт, и будет всё так же защищать в неблагоприятных ситуациях.

• Линейный. В таком случае штыри забиваются или вкапываются в одну линию и соединяются между собой последовательным способом, размеры указаны ниже. Отрицательная сторона этого подключения составляет в том, что если произойдёт обрыв перемычки в начале первого штыря, то во всём частном доме заземление ухудшится, а значит станет больше чем 4 Ома. И не обеспечит надёжной защиты. Однако, иногда и такой способ применяется.

Вот ещё несколько способов установки штырей заземлителя, но подробно о них рассказывать нет смысла, так как они применяются крайне редко.

Соединительный заземляющий проводник

Металлическая конструкция, соединяющий верхний конец заземляющего контура и ввод шины, выполняется из полоски металла или же кругляка. Если необходимо изменить угол или же направление этой конструкции, то обязательно должно производится сваривание элементов, болтовое соединение здесь не допускается.

Внутренняя основная шина заземления

Выполняется из медной шины с набранными на ней болтовыми соединениями, к которым непосредственно и подключается заземляющий провод от какого-либо электрооборудования.

Если эта сеть рассчитана на напряжение до 1000 Вольт, что чаще всего встречается в бытовых условиях, то это должен быть медный многожильный провод сечением не меньше чем 10 мм2. Однако, если сэкономить и проложить алюминиевый, то сечение его уже должно быть больше 16 мм2, для металла эта величина составляет 75 мм2. Таких шин в доме может быть несколько и сечение у них одинаковое. Например, в каждой комнате, на каждом этаже, или же в подвале.

На рисунке приведён пример заземлителя, выполненного не по правилам ПУЭ, тут неправильно всё, и не только сечение провода.

В старых домах жилого назначения розетки и кабеля навряд ли имеют защитный ввод и жилу, поэтому нужно задуматься стоит ли переделать всю систему, или же просто установить УЗО. Такое устройство устанавливается на ввод, который может находиться даже в подвале.

Монтаж контура заземления

Для того чтобы сделать заземление в частном доме первоначально нужно определиться с местом где будет выполнен заземляющий контур. Это должно быть безлюдное место, так как в теории в случае пробоя или ухудшения изоляции электроприборов на данном участке появится опасный потенциал. Запрещается делать это в подвале. В реальности это может быть опасно только в случае неисправности этого защитного устройства. Чаще всего это место берётся любое, отступив около 1–1,5 метра от фундамента дачного дома. Если учесть теоретическую опасность, то можно это место оградить небольшим заборчиком или же бордюром.

Затем необходимо прокопать треугольник и ров для соединительного проводника. Каждая сторона треугольника должна быть около 1–2 м, а глубина от 0,5 до 0,7 м.

После чего вбиваются электроды или же штыри в грунт на глубину 1,5–2 м, таким образом, чтобы остались места для сварки их в треугольник. Ни в коем случаи не надо их бетонировать, это ухудшит в несколько раз контакт с землёй. Чтобы штыри легче входили в землю один их край стоит сделать острым. Если на участке много песочной почвы, то токопроводимость можно увеличить соляным раствором (только не из поваренной соли) в тех местах где вбиваются электроды. Сваренный треугольник соединяется с общей заземляющей шиной в районе распределительного щитка, даже если он находится в подвале. Штыри можно вбить в грунт, использовав отбойный молоток как показано на рисунке ниже.

Защита крыши и дома от попадания молнии

Если хозяин решил также произвести установку громоотвода, то для этого желательно выполнить ещё один контур заземления, расположенный на расстоянии от крыши. Для того чтобы во время попадания молнии на крыше не произошёл всплеск энергии и там не появился опасный потенциал. Контура заземления в частном доме лучше разъединить по назначению. Устанавливать на крыши дома штыри, в которые будет попадать молния, конечно же, можно, но лучше отдельной конструкцией выполнить громоотвод и установить его рядом со строением, тем более, если это выполняется в деревянном доме. Температура при ударе молнии огромна, это может привести к пожару. То есть лучше разделить защитное заземление дома (куда подключены розетки) и систему для улавливания молний. Это очень важно если кровля выполнена из металла и имеет острые окончания. Естественно, что можно установить и несколько громоотводов вокруг дома это уменьшит шансы попадания молнии в крыши домов, однако, это уже не совсем оправданное мероприятие, которые делается только на взрывоопасных предприятиях и АЭС. Лучше приобрести и установить дополнительную электронную аппаратуру, спасающую электроприборы от резких всплесков напряжения, во время грозы, тем более, если дом построен из дерева.

Комплект для заземления частного дома

Монтаж и установка заземления в загородном доме весьма трудоемкий процесс, однако, на что не пойдёшь ради безопасности. В настоящее время есть возможность упростить себе этот процесс путём покупки уже готового комплекта. Здесь уже, конечно, чем выше качество, тем выше и стоимость комплекта. Если решили провести заземление дома, то это нужно сделать правильно и качественно.

Зато не нужно будет искать материал и выдумывать, что-то из подручных средств. Цена на такой комплект заземления для дома вирирует в очень широких пределах от 6000 до 42000 рублей. Набор и упаковка такого заземления для частного дома должна быть не порвана, и иметь инструкцию.

Как проверить величину сопротивления заземляющего устройства

Последним этапом реализации защитного или же рабочего заземления, а также ввод в работу, будет его проверка. Некоторые специалисты предлагают проверить его подключением к лампочке или же мегомметром. Проверка лампочкой сопротивления заземляющего контура покажет только наличие соединения с землёй (то есть нулевым потенциалом), величину самого сопротивления так не проверишь.

Проверка мегомметром это, вообще, неправильный подход, так как этот прибор рассчитан на замеры сопротивления изоляции которая составляет несколько десятков или сотен тысяч Ом, а тут нужно точно измерить всего лишь несколько таких единиц.

Для таких целей применяется профессиональный прибор М416.

Именно он предназначен для измерения удельного и активного сопротивления заземления. Принцип его работы основан на компенсационном методе измерения при помощи вспомогательного заземлителя и специального потенциального электрода (зонда).

Другие более современные устройства измерения пока крайне редко встречаются даже на производстве. На предприятии существует график проверки такого сопротивления, ну а в домашних условиях достаточно проверки один раз перед введением в эксплуатацию, и потом через 5–8 лет. Если такая работа делается в своем домике самостоятельно, то ввод в работу и эксплуатация ляжет на плечи хозяина. Если она сделана специализирующимися на этом фирмами (желательно имеющими лицензию на данную услугу) или же самим поставщиком электроэнергии, то и проверку они обязаны сделать самостоятельно, с предоставлением соответствующих документов. Таким образом, сделать заземление в частном доме мало, нужно его проверить и, возможно, даже узаконить.

Видео “Заземление загородного дома своими руками за 1000 рублей”

Заземление в подвале частного дома — возможно ли это?

При возведении частного дома на относительно небольшом участке нередко возникает проблема размещения заземления. Часто вблизи благоустроенного дома просто не найти необходимого места для создания заземляющего устройства. В то же время в подвале имеется грунт, в который можно закопать заземление.

Мало того, в подвале зачастую влажно, и земля там не замерзает. Это позволяет относительно недорогим способом обеспечить надежное заземление круглый год, не углубляясь до слоев грунта, которые не промерзают. К тому же из подвала проще провести провод к щитку, расположенному на первом этаже.

В общем, на первый взгляд размещение заземления в подвале — со всех сторон удачное решение. Настолько удачное, что начинаешь сомневаться — а нет ли здесь подвоха? Допустимо ли такое расположение заземления с точки зрения действующих норм безопасности? И, если да, то какие существуют ограничения?

Классический вариант обустройства заземления — контур вокруг дома, образованный соединенными друг с другом заземляющими штырями определенной длины. Контур отстоит от стен дома примерно на 1,5 м.

При этом заземление электрооборудования в доме и молниезащиту, как правило, объединяют, и данная схема позволяет это сделать. Но чрезвычайно плотная застройка пригородов крупных мегаполисов заставляет пересмотреть такой неэкономичный вариант.

Что говорит ПУЭ о заземление в подвале частного дома?

Электроснабжение частных домов, осуществляется напряжением менее 1000 В переменного тока, применяется глухозаземленная нейтраль. Для такого варианта ПУЭ не нормирует расстояние между контуром заземления и стенами. Для однофазной сети 220 В или трехфазной с линейным напряжением 380 В нормируется разве что сопротивление заземления, которое не должно превышать 30 Ом в течение всего года (в случае отсутствия газового водонагревательного котла и источников тока). Подробнее о необходимом значении сопротивления заземляющего устройства можно почитать на специальной странице нашего сайта.

Отсюда, в свою очередь, вытекает, возможность, не нарушая правил ПУЭ, разместить контур заземления внутри периметра здания. А это как раз и есть размещение заземления в подвале. Такое заземление делают, когда в подвале еще нет стяжки. При этом подвал должен быть предварительно полностью очищен от строительного мусора. Еще более удобный способ монтажа — закладывать заземление еще на этапе строительства здания.

Здесь, следует отметить первый недостаток заземления в подвале — сложность обслуживания. Для любых ремонтных работ придется вскрывать бетон. Впрочем, если бетонную стяжку не делать, а использовать иные способы покрытия пола в подвале, обеспечивающие его легкую разборку и сборку, то этот недостаток несущественен. Другой путь решения проблемы — использование модульных систем заземления из стойких к коррозии материалов. Такие системы собираются, как конструктор, из готовых элементов, изготовленных на заводе, служат долго и, как правило, не требуют обслуживания долгие годы. Примером такого заземления является модульная система ZANDZ. Ее отличительной особенностью является медное покрытие стальных деталей, нанесенное не простым химическим способом, а способом электролитического осаждения. При правильной установке такое заземление прослужит порядка 100 лет. Также высокой надежностью характеризуются безмуфтовые стержни Galmar. Эти стержни так же изготовлены из стали, покрытой медью электролитическим способом, но при их изготовлении применяется ковка. На стыке устанавливается специальная втулка из нержавеющей стали, которая в процессе забивания стержня в землю плотно садится на кованые концы стержней. В итоге обеспечивается надежное соединение элементов заземления.

Противоречия с СО 153-34.21.122-2003

Вопросы молниезащиты зданий в России регулируются документом СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций». Согласно этому документу, заземление электроустановок и заземление молниезащиты здания должны быть совмещены. При этом для заземления системы молниезащиты устанавливаются строгие требования — контур заземления должен быть внешним и отстоять от стен здания не менее, чем на 1 м. Это нужно, чтобы избежать появления внутри здания опасного шагового напряжения при ударе молнии.

При невозможности совмещения заземлений для электроустановок и молниезащиты, они должны быть соединены системой уравнивания потенциалов. Но при этом заземление для молниезащиты все равно должно быть размещено вне здания, как того требует инструкция. Таким образом, придется, в дополнение к заземлению в подвале, делать еще и заземление по периметру. А это сводит на нет экономическую выгоду от размещения заземления в подвале.

Но все же есть способ ограничиться только заземлением в подвале. Для частного дома небольшой высоты расположенного в непосредственной близости от естественных молниеотводов (таковыми могут являться вышки сотовой связи, высокие линии электропередач и т.п.) собственный громоотвод может не требоваться, и, соответственно, для электроустановок можно использовать заземление, установленное в подвале. Безусловно, для больших особняков такой подход неприемлем, но применительно к ним он не нужен — бюджет стройки там совсем иной и нерационально экономить на обустройстве заземления.

Важно помнить, что на вопрос требуется молниезащита или нет, могут ответить только расчеты, нельзя оценивать необходимость защиты от молний «на глазок».

Выводы

Заземление, установленное в подвале частного дома, представляет собой техническое решение, которое обходится значительно дешевле в строительстве, чем контур заземления, вынесенный за периметры дома. Такое решение будет безопасным и допустимым нормативами только в том случае, если здание не имеет собственной системы молниезащиты.

Можно ли делать заземление в подвале?

Одним из решений такой ситуации является установка заземления в подвале. Чтобы развеять все сомнения насчет правильности выбранного решения, стоит сразу отметить, что нормативные документы (например, “ПУЭ”) не содержат никаких запретов монтажа заземления в подвале. Кроме того, такой способ имеет ряд преимуществ перед “внешним контуром”:

• стабильная работа заземлителя и оборудования из-за неизменного уровня сопротивления заземления. Тепло, исходящее от внутренних коммуникаций дома, будет препятствовать промерзанию грунта и повышению его удельного сопротивления;
• экономия места на участке. Особенно важное преимущество для владений небольшой площади. На всём участке можно проводить земляные работы, не опасаясь повредить подземную конструкцию заземлителя;
• простота подключения. Заземление в подвале легко расположить в непосредственной близости от щита, поэтому его будет удобно подключить к шине заземления. Также экономится кабель — мелочь, а приятно.

Как сделать заземление в подвале?

Рассмотрим монтаж заземления в подвале на примере комплекта “Заземление в частном доме”, ZANDZ ZZ-6 … Данный комплект состоит из четырех полутораметровых стальных омедненных штырей, соединительных элементов, нагеля для монтажа и зажима для подключения заземляющего проводника.

Преимущества комплекта ZZ-6 перед традиционными заземлителями очевидны:

• абсолютная устойчивость к коррозии на десятки лет благодаря комплектующим мирового качества;
• не требуется сварка. Штыри соединяются друг с другом с помощью уплотняющих втулок. Для подключения заземляющего проводника используется болтовой зажим;
• минимальная площадь и минимальные земляные работы. Это достигается за счет конструкции заземлителя — одного вертикального электрода;
• простой монтаж. Погружение в грунт производится обычной ручной кувалдой силами одного человека.

Если дом находится на стадии строительства, то о заземлении лучше позаботиться заранее. В случае с ленточным фундаментом заземлитель устанавливается в таких называемой “песчаной подушке” непосредственно в той части будущего дома, где будет находиться электрический щит.

Этапы монтажа:

1. Установить первый штырь в грунт. В отверстие штыря вставить нагель

2. Заглубить штырь в грунт, нанося удары кувалдой по нагелю.

3. Снять нагель и надеть на смонтированный штырь втулку (широкой частью вниз). Вставить в смонтированный штырь с надетой втулкой второй штырь заостренной частью.

4. Заглублить второй штырь, нанося удары кувалдой. Соединение самостоятельно запрессуется во время монтажа.

5. Повторить этапы 1-4 до получения заземляющего электрода нужной глубины. Последний штырь необходимо оставить на 20 см над землей. На последний заглубленный штырь втулка не надевается.

6. Подключить измеритель сопротивления заземления. Произвести измерения.

7. Установить зажим для подключения заземляющего проводника и, подключив сам проводник, закрутить болты зажима с максимальным усилием

8. Заземлитель установлен!

В случае с монолитным фундаментом заземление следует установить перед заливкой бетона. Если фундамент уже залит, можно проштробить отверстие диаметром 5 сантиметров и установить заземляющий электрод в него. Для эстетического вида и будущего доступа к заземлению сверху отверстия можно установить специальный инспекционный колодец ZANDZ.

Конечно, имеются и ограничения монтажа заземления в подвале. К ним могут относиться, например, высокое удельное сопротивление грунта или высокая плотность грунта. В этом случае монтаж шестиметрового электрода будет недостаточен для достижения нужно уровня сопротивления заземления, либо могут возникнуть сложности при монтаже ручной кувалдой. Выходом из обеих ситуаций является установка заземлителя на основе модульного заземления ZANDZ . Благодаря соединениям на основе резьбовых муфт монтаж такого заземления производится с помощью отбойного молотка, что в свою очередь позволяет погружать заземляющий электрод на большую глубину.