Как сделать заземление на даче своими руками

Сделать заземление на даче своими руками можно только по одной схеме, TT. Это значит, что заземление должно быть электрически независимо от сетевой нейтрали. Такое категоричное утверждение основано на пункте 1.7.59. правил устройства электроустановок (ПЭУ) в которой говорится о возможных сомнениях в электробезопасности системы TN, а такие сомнения действительно возникнут, если пройти вдоль воздушной линии электропередач даже несколько метров.

Treugol'nyj-kontur-zazemleniya

Как правильно сделать заземление

Сделать заземление в частном доме на даче можно и своими руками. Хотя работу не назовешь легкой и быстрой, но сейчас разговор не об этом. Сам факт наличия устройства ещё не о чём не говорит. Правильно сделанная конструкция должна обладать необходимыми параметрами, в первую очередь определённым сопротивлением стекающему току. Если этот параметр превышен то ни о какой нормальной работе системы не может быть и речи. Делать заземление нужно как надо по правилам и рекомендациям ПЭУ или не делать вовсе. Никакого промежуточного решения здесь нет и быть не может.

Более того, конструкция, сделанная с нарушениями или пришедшее в негодность, порождает иллюзию электробезопастности, которой в действительности нет. Электрический ток, в отличие от пользователя, не обманешь, он изберёт более легкий путь хотя бы через тело человека.

Узнать зачем нужно заземление, какие бывают системы можно из статьи посвящённой этой большой и неоднозначной теме.

Нормы устройства сетей

В ПЭУ для сети до 1 кВ нет предписаний, что и как делать, но есть категорическое требование, сопротивление локального заземляющего устройства для своего дома круглогодично не должно превышать 30 Ом при напряжении однофазной сети 220 В, трёхфазной 380 В (п. 1.7.103).

В принципе такой подход понятен, одинаковая конструкция в различных местах покажет разный результат, но несмотря на несхожесть ситуаций есть общие рекомендации, которые нужно учесть при проведении работ.

Transheya-dlya-zazemlyayushchego-kontura-v-razreze

  1. Заземлители следует располагать по возможности во влажных, затененных местах.
  2. Траншеи нельзя засыпать мусором, хламом. В случае если удельное электрическое сопротивление грунта в месте обустройства заземления больше 100 Ом⋅м, подсыпать более подходящий грунт (глину, чернозём, торф, суглинок).
  3. Горизонтальные проводники служат для связи вертикальных электродов или в качестве самостоятельных заземлителей. На практике они объединяют эти функции.
  4. Места входа заземлителя в грунт гидроизолируются на расстоянии 10-15 см выше и ниже уровня грунта с помощью полихлорвиниловой плёнки и битумной обмазки.
  5. Соединяются горизонтальные и вертикальные элементы заземляющего контура с помощью сварки, а сварные швы покрываются битумным лаком. Надо сказать, что правила только рекомендует использовать сварку, но допускают, применение других способов соединения ссылаясь на ГОСТ 10434-82.
  6. Длина вертикальных заземлителей не должна быть менее одного метра, а их верхняя точка заглублена на 0,5–0,7 м.
  7. Глубина залегания горизонтальных частей зависит от глубины заглубления верхней точки вертикальных штырей т. е. окажется примерно на том же уровне 50–70  сантиметров от поверхности земли.
  8. При длине более десяти метров начинает сказываться влияние индукции и собственное сопротивление проводника.
  9. Увеличение диаметра свыше 50 мм бессмысленно, так как сопротивление действительно будет уменьшаться, но незначительно.
  10. Толщина стенки вертикального элемента должна обладать механической прочностью и определённым запасом коррозионной стойкости.
  11. Чаще всего нижележащий слой лучше проводит электричество. Один длинный электрод может оказаться намного эффективнее нескольких десятков коротких.

Требования к заземляющему проводнику

Минимальное сечение проводника присоединяющего контур к главной заземляющей шине для стали 75 мм², меди 10 мм², алюминия 16 мм² п 1.7.117.

Одно из новшеств ПЭУ седьмого издания, требование наличия технической возможности для проведения периодических замеров п 1.7.116.

Материал для контура

При выборе материала следует исходить из двух соображений:

Tablica-minimal'nyh-razmerov-provodnikov-prolozhennyh-v-zemle

Таблица минимальных размеров проводников, проложенных в земле

  1. Проводник должен иметь очищенную ровную поверхность, а его площадь поперечного сечения не может быть меньше размеров, приведённых в таблице 1.7.4 ПЭУ.
  2. Срок службы контура из незащищенного металла весьма короток, 3–8 лет. Электролитическая коррозия очень быстро съедает металл. Причём в грунтах с малым удельным сопротивлением процесс разрушения протекает быстрее. Так, 1А стекающего тока за год уменьшает контактирующую с землёй массу на 9-10%.  Принято считать, что потеря 25% от первоначальной массы конструкции критична.

Не меньший вклад в разрушение материала вносит и обычная химическая коррозия. Хотя под землёй процесс окисления из-за недостатка кислорода несколько замедляется, но и в этом случае ржа “съест” поверхностный слой металла, даже если никакого тока по нему протекать не будет.

Formula-sroka-sluzhby Определить срок службы можно вот по этой приблизительной формуле где Q – вес вертикальных электродов, кг; Iвеличина стекающего тока,А.

Velichina-stekayushchego-toka  Величина стекающего тока определяется этой формулой.

Как увеличить срок службы

Ответ очевиден. Либо увеличивать массу за счёт выбора вертикальных электродов с большим поперечным сечением, либо использовать коррозионностойкий металл или как вариант, чёрный металл с защитным покрытием.

При выборе металла с защитным покрытием следует учесть, что цинк по отношению к железу более активен. Защита железа происходит за счёт истощения поверхностного слоя цинка. С медью всё наоборот. При нарушении целостности поверхностного слоя железо окислится быстрее меди.

Как рассчитать параметры

Делать заземление наобум с надеждой, что конструкция с произвольно выбранными размерами будет обладать необходимыми параметрами, мягко говоря, неумно. Перед тем как сделать заземление, нужно считать. Все необходимые формулы и таблицы можно найти здесь.

Если рассчитать вручную оказалось сложновато воспользуйтесь специализированной программой. “Расчёт заземляющих устройств”, “Электрик”, “Заземление”, “Акула”. Трудно сказать какая из них лучше (точнее), у каждой программы свой алгоритм расчёта.

Размеры и форма заземляющего контура

С точки зрения эффективности растекания тока, расположение электродов в ряд предпочтительней всех других форм. На практике, при самостоятельном обустройстве заземления для уменьшения земляных работ, многие предпочитают треугольный контур, но на самом деле, форма контура не имеет никакого значения. Гораздо важнее расстояние между вертикальными штырями. Оно должно быть в 2,2 раза больше их длины.

Такая зависимость объясняется необходимостью наличия определенного объёма земли. При уменьшении расстояния поля растекания тока с каждого электрода перекроют друг друга. Плотность тока возрастёт, а следовательно, возрастёт и сопротивление. При избыточном расстоянии ничего страшного не произойдёт, но компенсировать недостающий объём придётся за счёт увеличения длины контура.

Соотношение расстояния между штырями к их длине и количеству выражается через коэффициент использования (η). У проводников разной формы он различен.

Как видите, узнать, как будет выглядеть контур заземления, без предварительных расчётов нельзя. Это зависит от многого, в том числе от профиля.

Чем и как измерить сопротивление заземления

Grafik-zavisimosti-raspolozheniya-potencial'nogo-ehlektroda-ot-kontura-zazemleniya

Возможные провалы объясняются помехами или местными аномалиями.

Этим выражением пользуются для краткости. На самом деле, собственное сопротивление заземлённого контура ничтожно мало и никого не интересует. Фактически измеряется сопротивление растеканию с заземленного контура тока.

Измерение производится по методу амперметра – вольтметра. Выносные электроды потенциальный и токовый устанавливаются относительно испытуемого контура на определённом расстоянии. Зная значения напряжения и тока несложно вычислить сопротивление (R = U/I).

Pribor-M416

Измерения производятся с помощью специальных приборов: ИС-20; М-416. Стоимость такого прибора около 9000 руб. Вызов электроизмерительной лаборатории обойдётся в 800–1000 рублей, а с учётом выезда специалиста на дачу уже в 3000–4000 руб. Нетрудно догадаться, что большинство небогатых дачников предпочтут остаться без заземления, чем платить такие деньги. Вот такая тупиковая ситуация.

Зачем и как использовать УЗО в системе ТТ

Как уже отмечалось в начале статьи, сделать заземление на даче чаще всего можно только по схеме ТТ. Эта система имеет свои особенности, которые нужно учесть при использовании защитных коммутационных устройств.

  • Обязательное применение УЗО п 1.7.59.
  • Это требование связано с другими правилами установки и эксплуатации УЗО. Одно из них, запрет использования УЗО без защиты от сверхтока т. е. без автоматического выключателя п 7.1.76.
  • Реализовать требования п 1.7.76; 1.7.78.  об заземлении токопроводящих поверхностей электроприборов, на самом деле не так трудно, как кажется. Для этого достаточно третий провод (PE-проводник), который в системе ТТ остаётся не задействованным, подключить к главной заземляющей шине, к которой уже подключён локальный контур.
  • В зависимости от способа обогрева помещения, нагрева воды может возникнуть необходимость уравнять потенциалы различного оборудования. В этом случае система должна быть подключена в том числе и к заземляющему устройству п 1.7.82.
  • Использование УЗО не исключает и не дополняет функции автоматического выключателя (АВ), потому что у них разное предназначение. В п 7.1.76. есть рекомендация совмещать УЗО и АВ в единый аппарат (дифавтомат). Действительно, такое совмещение во многом упростит монтаж, но устанавливать дифавтоматы можно только в групповые цепи.
  • Для предотвращения последствий, вызванных поломкой УЗО, рекомендую последовательную установку не менее двух защитных устройств, конечно, с соблюдением правила селективности. Первое, противопожарное на 300 мА на входе. Другие на 30 мА в групповых цепях.

Отмечу ещё одно правило не связанное с темой заземления, но оно касается большинства дачников. В деревне, дачном посёлке, электричество передается по воздушным линиям, поэтому на вводе должен быть установлен ограничитель импульсных перенапряжений п 7.1.22.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.