Как сделать заземление на даче - рассматриваем варианты

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).

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

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

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.

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:

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

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.

Системы заземления частного дома

Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.

Система заземления TN-S-C

При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.

Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.

Система заземления частного дома TT

Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.

Система заземления ТТ в более понятном изображении

Правила и требования к контуру заземления

Основных, но обязательных правил всего пять. Чтобы понимать, как делается заземление, достаточно их помнить и применить. В перечень входят следующие постулаты:

Минимальный радиус удаления внешнего контура от здания – 1 метр, максимум 10. Оптимальное расстояние электродов от фундамента – от 3 до 5м.
Штыри заглубляют на 2-2,5 м. Видными оставляют 20-30 см. это необходимо для крепления связывающей полосы. Работы можно выполнить в траншее, а затем конструкцию засыпать грунтом.
Шина, связывающая наружный контур с электрощитовой, должна иметь минимальную площадь сечения от 15 квадратных миллиметров.
Соединения сварные, если речь идет об электродах и полосе. В щитке можно предусмотреть болтовое крепление.
Перед установкой проверяют общее сопротивление системы, которые не должно быть больше 4 Ом для 380 В и 8 Ом для 220 В.

При вкапывании следует отталкиваться от другого правила. Перед тем, как сделать контур, уточните уровень промерзания грунта. Для каждого региона он отличается. Штыри должны быть вкопаны на большую глубину. В противном случае после замерзания их выдавит на поверхность. И работать такая система в условиях суровой зимы будет недостаточно эффективно.

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.

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.

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.

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:

Штырь обрабатывается антикоррозийным средством.
На верхнюю часть устанавливается насадка-наконечник для удобства работы с вибромолотком.
На второй конец прута надевается заостренный наконечник и покрывается антикоррозийным средством.
Наверх штыря надевается плоская площадка.
Выкапывается углубление в грунте.
Набор для заземления в сборке помещается в яму и ввинчивается на максимальную глубину.
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

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.

Глубина забивания штырей

Схема контура заземления

Допускается забивание металлических стержней на глубину:

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.

Чего делать нельзя

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.

Подробные рекомендации указаны в Правилах устройства электроустановок.

Монтажные работы

Зная, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме, и сделав все требуемые для работы подсчеты, можно приступать к выполнению конструирования контура. Рабочий процесс начинается с выбора и подготовки участка.

Как выбрать место заземления

Только в том случае заземление будет функционировать, если выбрать правильное место для его конструирования. По выбору места, есть множество рекомендаций.

Основные рекомендации выбора участка:

Не рекомендуется размещать контур, в местах где часто находятся животные и люди. Если пробивается изоляция на кабеле напряжение уходит в землю и если на этом участке будет находиться в этот момент человек или животное, то вероятность получить электрический разряд велика. Рекомендуется установленный проводник оградить для собственной безопасности и безопасности домочадцев.
Многие мастера настоятельно рекомендуют заземлитель конструировать с северной стороны домостроения. Именно с северной стороны больше влаги на участке.
Если на участке почва влажная, то есть вероятность, что металлический контур заземления поддастся коррозии, в этом случае изготовлять его лучше из стали большого сечения. При изготовлении рекомендуется изделие покрыть специальным антикоррозийным составом. Если состав не проводит напряжение, эффективность конструкции снизится.
Не рекомендуется размещать контур в близости, от коммуникаций, особенно если это теплокоммуникации. Ведь в этом месте грунт постоянно сухой и негативно влияет на уровень сопротивления проводника.
Запрещается устанавливать контур заземления возле газопроводов

Особенно это касается труб, которые проложены в земле.
Во время конструирования, важно не забыть, что контур должен располагаться ниже уровня промерзания грунта. Идеально если он находится на полметра ниже промерзания.

Соблюдая правила и придерживаясь таких рекомендаций, даже новичок сможет правильно подобрать место для расположения контура заземления. И при этом заземлитель будет эффективно выполнять свою функцию защиты.

Монтаж конструкции

Разобравшись с местом и изучив материал, как правильно сделать заземление на даче и в частном доме, приступаем к следующему этапу изготовления. Он заключается в земельных работах. Желательно все делать аккуратно, так как во время выбора места вы могли не рассчитать и выбрать участок с проходящими коммуникациями.

Например:

водопроводная труба;
телефонный кабель;
кабель электропередач.

Желательно, чтобы заземление от таких коммуникаций было на расстоянии. Для организации контура, необходимо иметь лопату лом и бур. Траншея выкапывается лопатой, а заканчивается ямой. Если сварочные работы не удобно проводить, качество швов естественно будет плохим, а от этого зависит уровень безопасности заземления.

Что касается болтового соединения, то оно допустимо, только в местах выводов стальной полосы. Но при этом рекомендуется использовать клеммы с зажимными наконечниками, которые обеспечат надежное соединение. При изготовлении конструкции сварочный шов должен быть сплошным и не менее 10 см длины.

Разновидности контуров и схемы заземления

Скорость отвода тока в землю напрямую зависит от эффективности самой системы. Заземления конструктивно очень схожи с громоотводами, поскольку выполняют одну и ту же задачу, но это касается и технической составляющей.

Чем больше электродов будут одновременно отводить электрический заряд, тем меньше времени потребуется для этого.

Существует три типа заземления:

Модульно-штыревая — наиболее простой вид контуров, представляющий собой аналог громоотвода в виде одиночного электрода, уходящего вглубь земли. Из-за малой эффективности и узкого применения из-за отличий в твердости грунтов, практически не применяется. Несмотря на это, данный вариант намного эффективнее, чем полное отсутствие заземления в доме или на даче.
Линейный — компромиссное решение, поскольку эффективность разомкнутого контура значительно ниже замкнутых. Тем не менее в случае отсутствия необходимого количества пространства, линейный контур может здорово спасти ситуацию. Технически он представляет цепочку электродов, расположенных на одной линии, или по кругу на расстоянии 1-1,5 единицы относительно длины электрода. Для большей эффективности придется увеличить точек отвода.
Замкнутый контур (треугольник) — наиболее эффективный метод защиты от замыканий и перепадов напряжения в сети. Замкнутый треугольник позволяет быстро и эффективно отвести большой ток утечки без необходимости углубления электродов на большую глубину. Жесткое соединение штырей позволяет существенно повысить качество и эффективность контура, при этом схема позволяет существенно снизить затраты на установку.

Давайте разберем именно последний вариант, поскольку рекомендуется использовать именно этот вариант в частных жилых домах, дачах или коттеджах.

Конструкция достаточно проста, вам понадобится:

Три заостренных прута равной длины — 2-3 метра.
Три соединительных полосы равной длины — 1,2-1,5 метра.

Эти компоненты соединяются в равноугольный треугольник, из каждой вершины которого отходит по одному штырю. Для соединения лучше всего использовать электросварку, которая превратит все компоненты в надежный монолитный контур заземления.

Необходимые параметры каждого элемента мы рассматривали в начале этой статьи, поэтому сейчас стоит упомянуть о глубине и размерах треугольника.

Минимальное заглубление составляет 0,5 метра, при этом по возможности стоит увеличить этот параметр. Длина штырей находится в пределах 2-3 метров, при этом расстояние между ними в готовой конструкции варьируется от 1,2 м до 1,5 метра, на ваше усмотрение.

Вкапывать такой контур стоит в любом удобном месте недалеко от жилого дома на глубину, указанную выше

Если же вы жестко ограничены в площади участка, стоит обратить внимание на другие схемы заземлений. Помните — малоэффективное заземление лучше, чем его полное отсутствие.

Виды контуров заземления

Земля в состоянии «принять» практически любое количество электроэнергии. Но для этого необходимо не только знать, как заземлить, но и понимать величину параметров элементов системы. Внутренний контур дома принимает нагрузку первым. Затем ток устремляется к электродам, закопанным в грунт. Они в свою очередь должны быть правильно размещены и соединены. Тогда «уход» тока будет мгновенным, а значит, быттехника не успеет перегореть, и взрослые, дети и питомцы не станут жертвой поражения электричеством.

Треугольник – замкнутый контур

В данном случае отвод тока реализуется при помощи трех штырей. Их жестко соединяют железными полосами, которые становятся ребрами равнобедренного треугольника. До того, как заземлить дом таким способом, необходимо разобраться в геометрических пропорциях. Действуют следующие правила:

Количество штырей, полос – по три.
Штыри монтируются в углах треугольника.
Длина каждой полосы равна длине прута.
Минимальное заглубление всей конструкции – о,5 м.

Конструкцию собирают до монтажа заземления на поверхности. Самое надежное соединение – сварное. Шина изготавливается из полосы достаточного сечения.

Линейный

В данном случае также используют три электрода, которые вбивают в землю. Точки размещения формируют прямую линию или полукруг. Общие габариты достаточно большие, и такой способ применяют на участках достаточной площади. Расстояние между штырями должна быть равна заглублению или превышать его в полтора раза. Часто спрашивают, как заземлить здание, если в нем несколько квартир? Нужно просто увеличить число электродов. Главное выдержать расстояние между ними.

Размещать их можно в форме треугольника, квадрата, прямоугольника, круга. Основное преимущество данной типа заземлителя – надежность. Все штыри соединяются между собой полосой. Со временем под действием грунтовых и паводковых вод, металл поддается коррозии. С годами возможен разрыв связей между электродами. Но система все равно будет функционировать, пока шина остается подсоединенной к конструкции. Однако отсоединенный участок больше не работает, и для ремонта придется раскапывать участок и менять элементы, устранят разрыв, счаливать связи.

Отличия между традиционным и штыревым заземлением

Традиционный контур заземления, который обычно монтируют самостоятельно, представляет из себя весьма громоздкую и трудоемкую подземную конструкцию.

Забивается несколько вертикальных электродов (уголок, труба, прут), между ними прокапывается траншея, и все они соединяются между собой горизонтальными связями (шиной или прутком).

Расстояние между вертикальными электродами должно быть не меньше их длины. Чем же плох такой способ?

Во-первых, мало кому охота перекапывать свой участок метровыми траншеями, а если территория оказалась уже облагорожена, то вообще возникает тупиковая ситуация. Кроме того, все эти ржавые металлические уголки, трубы и шины, находясь в земле, через несколько лет эксплуатации (буквально за 5-7 лет) начинают усиленно разрушаться.

Поэтому на сегодняшний день большую популярность получила другая система заземления, а именно — модульно штыревая или глубинная. Наиболее известные фирмы производители в наших краях Galmar и ZandZ.

Как известно, сопротивление заземляющего устройства зависит от:

типа грунта

времени года

глубины залегания электродов

Таким образом, если один электрод путем постепенного наращивания, забить на максимально возможную глубину, то можно получить идеальные показатели сопротивления. На этом принципе и работает глубинное заземление.

Кроме того, оно:

намного долговечнее

на порядок проще в монтаже

и при этом стоит уже не так дорого (можно найти комплекты порядка 5000 рублей)

Плюс ко всему этому, весь монтаж обходится без сварочных работ.

Именно необходимость сварки многих останавливает от самостоятельного выполнения данной работы. Либо нет аппарата, либо нет необходимых навыков.

Вот и приходится нанимать сторонних электриков.

Все заземление занимает место на территории вашего дома, буквально несколько квадратных сантиметров.

А еще его без проблем можно сделать прямо в подвале здания.

В среднем выходит, что в частном доме без котла для достижения требуемых 30 Ом, придется забить электрод общей длиной на 6-9 метров. Для дома с газовым отоплением (R=10 Ом) – на 9-15 метров.

Это усредненные показатели. Более точные данные всегда индивидуальны и напрямую зависят от региона, где вы проживаете, качества и состава грунта.

Если ваш дом построен на песке, однозначно покупайте 15-ти метровый комплект. Даже без наличия газового котла.

Расстояние трассы заземлителя от стены также регламентируется. В отличие от вводного кабеля оно должно быть не менее 1 метра.

Для подземного кабельного ввода этот показатель – 0,6м. Почему так, подробно читайте об этих и других требованиях в отдельной статье.

Готовые комплекты заземления

Заводские готовые комплекты удобны для использования. В набор входят штыри, соединительные муфты, которые помогают нарастить длину в процессе погружения электрода в грунт.

Стандартный набор:

Стальные штыри до 15 м. На их поверхность нанесен тонкий слой меди или цинка. Диаметр варьируется в пределах 14-18 мм.
Стальной наконечник для лучшего погружения в грунт.
Резьбовые муфты для соединения стальных штырей. Некоторые производители запрессовывают муфты, а наконечник заостряют ковкой. Удар повышает прочность соединения, обеспечив более надежный контакт.
Удар должен приходиться на специальную насадку – нагель. Она выполнена из высокопрочной стали и выдерживает многократные высокие нагрузки.
Часто производители укомплектовывают наборы переходником для использования перфоратора.

Вырыть котлован диметром 1 м, глубиной 1 м.
Вбить штыри, постепенно наращивая длину. Наружу оставляют только 200 мм.
На торчащие концы одеть контактный зажим.
Вставить в зажим металлическую шину или кабель заземления (сечение 25 кв.мм). При использовании стальной полосы потребуется вставить прокладку, которая изолирует мель стержня от стали.
Завести шину в дом, как описано выше.

Преимущества готовых систем:

Простой монтаж. Соединения не требуют сварки, все производится стандартными инструментами.
Компактные размеры позволяют использовать ее в подвале дома или небольшом участке.
Медное покрытие электродов увеличит срок службы в разы.
Хороший контакт с грунтом обеспечивает минимальное сопротивление. Эффективность не зависит от времени года. В зимнее время в зоне промерзания находится только 10% длины электрода.

Недостатки готовых систем:

Невозможно использовать на каменистых грунтах.
Высокая стоимость. Но при сравнении со стоимостью качественного металлопроката цена становиться приемлемой. Отсутствие при монтаже специнструмента и быстрота работы решение оказывается перспективнее.

Монтаж заземления для громоотвода в частных домах

Довольно много споров в наше время вокруг того, нужна ли для частных домов молниезащита. И все же большинство склоняется к тому, что она необходима. Тем более, что много времени, сил и средств ее устройство не потребует. Разберемся, что для этого нужно. Потребуется следующий материал:

три железных электрода, длиной в 1.5-2.5 м;
железная шина для соединения штырей;
стальная проволока-катанка, диаметром 6-8 мм2 для подвода заземления к молниеотводу;
медный одножильный провод, сечением не менее 6 мм2 и длиной 1-1.5 м в качестве молниеотвода;
деревянная опора для крепления молниеотвода, длиной 3 м.

Теперь можно приступать к работе.

Так выглядит громоотвод на крыше частного дома
Важно! Контур заземления для громоотвода должен находиться на расстоянии 5-8 м от входа в частный дом.

На необходимом расстоянии выкапываем траншею 0.5 м глубиной в виде равнобедренного треугольника с гранями в 1 м. По углам забиваем электроды и производим те же действия, как и с домашним заземлением. Отличием является то, что от контура к дому пойдет стальная проволока в качестве токоотвода.

Теперь на крыше крепится деревянная опора, сверху которой фиксируется медный молниеотвод. К нему то и должна прийти катанка. При этом, при монтаже проволоки вдоль стены и по крыше имеет смысл проложить между ней и поверхностью асбестовую ткань в качестве изолятора. Как видите, процесс совершенно не сложен и займет немного времени. При желании можно сделать громоотвод и на вышке, отдельно стоящей от дома. При этом стоит быть готовым к тому, что ее длина должна быть на 3-4 м выше конька крыши.

Ну а теперь, разобравшись с тем, как в частном доме сделать громоотвод, можно перейти к стоимости готовых комплектов для монтажа заземления, а также уточнить расценки на подобные работы при найме профессионалов.

Штыри из комплекта заземления для частного дома