Ювелирное обозрение

Система подачи электроэнергии соединяется через распределительный щит с внутренней проводкой помещений и обеспечивает питанием все имеющиеся бытовые приборы и оборудование. В процессе эксплуатации вполне возможно возникновение неисправностей и аварийных ситуаций, приводящих к токовым утечкам. В связи с этим в каждом доме выполняются защитные мероприятия, среди которых важную роль играет контур заземления, устанавливаемый отдельно или совместно с устройствами защитного отключения.

Данные системы монтируются в соответствии с ПУЭ, защищая людей и оборудование от поражающего действия электротока.

Общие сведения о заземляющем контуре

Стандартный контур заземления представляет собой комплекс металлических конструкций, размещенных в земле, на определенных расстояниях между собой и незначительном удалении от защищаемого объекта.

Данная схема выполняет следующие функции:

• Защищают людей от поражения электротоком, а приборы и оборудование – от перепадов напряжения.
• За счет сопротивления не дают энергии бесконтрольно растекаться в окружающей среде.
• Обеспечивают защиту от последствий ударов молнии.

Если требуется сделать наружный контур заземления в этом случае большинство конструкций изготавливается из стальных труб, уголков, гладких прутков и других профильных материалов. Длина каждого элемента не превышает 3 метров. Они забиваются кувалдой в твердый грунт, засыпаются землей и утрамбовываются. Нежелательно использовать бетон, поскольку в дальнейшем ремонт таких конструкций будет невозможен.

Забитые электроды соединяются между собой тонкой стальной полосой, толщиной не менее 4 мм. Крепления осуществляются сваркой или болтовыми соединениями. Далее конструкция соединяется специальным заземляющим кабелем со всеми приборами, находящимися в доме, в первую очередь с высоким потреблением нагрузки. Для повышения качества работы системы нередко на объекте дополнительно устраивается внутренний контур заземления.

Данные для расчетов конструкции можно получить путем проведения необходимых исследований. В соответствии с типом и характером грунта определяется глубина залегания электродов, их количество и другие параметры. Выбирается наиболее подходящий материал для изготовления конструктивных элементов. Идеальными вариантами под контур заземляемого объекта считаются глинистые грунты, суглинки и черноземы.

Запрещается устанавливать заземление в каменистых или скальных грунтах, поскольку они являются проводниками тока и обладают низким сопротивлением.

Требования ПУЭ к контуру заземления

Прежде чем проектировать и на практике осуществлять устройство контура заземления, следует внимательно изучить требования ПУЭ по данному вопросу. Это позволит избежать ошибок, качественно выполнить соединения и подключения, соблюдая все нормативы и стандарты. Изучив нормативную документацию, вполне возможно самостоятельно изготовить внешний контур заземления, при наличии теоретических знаний и практических навыков.

В соответствии с ПУЭ, каждый выход из здания должен иметь повторный контур заземления. Для этих целей рекомендуется воспользоваться естественными заземлителями из числа расположенных рядом металлических и железобетонных конструкций. Большая часть их поверхности должна контактировать с грунтом. Если контур заземления дома соединяется с конструкциями, расположенными в условиях агрессивной среды, они должны быть защищены специальным покрытием.

Правилами определяются и те элементы, которые не могут служить контуром заземления. В первую очередь, это изделия из железобетона, находящиеся под напряжением, трубопроводы для транспортировки горючих веществ, трубы канализации и отопления. Если без естественных заземлителей никак не обойтись, необходимо выполнить предварительные расчеты и решить, как правильно сделать выбор той или иной конструкции, после чего выбирается наиболее оптимальная схема подключения.

При возведении новых зданий применяются искусственные заземляющие контуры, монтируемые в процессе строительства. Данный способ заземления используется чаще всего, поскольку на местах не всегда имеется возможность воспользоваться естественными факторами. Следует учитывать и сопротивление грунтов, непосредственно влияющее на работоспособность систем, в том числе и на контур заземления ТП.

Если почва постоянно влажная, то ее сопротивление всегда будет ниже допустимого уровня. Эти и другие параметры нужно брать во внимание при расчетах и разработке конструкции заземляющего контура.

Типы и конструкции заземления

В частных домах требования ПУЭ допускают использование различных типов заземлений. В конструкцию обычного контура входят вертикальные электроды и одна горизонтальная перемычка. Все элементы должны быть одного размера и с круглым сечением в разрезе. Обычно они изготавливаются из толстой арматуры, труб или стальных прутьев.

Классической фигурой является контур заземления с конфигурацией треугольник, состоящий из арматурных прутьев в количестве 3 штук, размером 2 метра и более. Чем больше расстояние между прутками, тем эффективнее будет работать система. Минимальная дистанция составляет 1,5 м.

После того как электроды забиты в грунт, они соединяются между собой. На каждую сторону устанавливается отдельная полоса, закрепляемая на одной и той же высоте. Это и есть медные или стальные горизонтальные заземлители устанавливаемые на верхнюю часть штырей.

Место для установки контура в частном доме выбирается там, куда люди заходят очень редко. Предпочтение отдается северной стороне, которая плохо освещается и способствует сохранению в почве большого количества влаги. Расстояние от контура до стены дома должно быть не менее 1 метра.

В другом варианте заземление имеет конструкцию глубинного типа. В нем практически отсутствуют минусы, характерные для обычного способа, поскольку используется модульно-штыревая система. Весь комплект для сборки, сделанный на заводе, в техническом плане подтверждается сертификатом. Основным преимуществом данных систем является их соответствие нормативам, они отличаются повышенным сроком службы – от 30 лет и выше.

Электрический заряд стабильно растекается, независимо от погодных условий. Глубина залегания электродов достигает 30 метров, обеспечивая качество и надежность заземления, а вся собранная схема не требует постоянных проверок.

Инструменты и материалы

Для расчета материалов проводятся необходимые измерения, после чего составляется подробная схема контура с привязкой к конкретному зданию.

Затем нужно подготовить инструменты. Обязательно понадобится лопата, кувалда, набор гаечных ключей, перфоратор, болгарка с отрезными кругами, сварочный аппарат с электродами, измерительные приборы для замеров тока, напряжения и сопротивления.

Перечень материалов состоит из следующих наименований:

• Стальные уголки для электродов с полками 50х50 или 60х60 мм, длиной от 2 метров и выше. Технические требования ПУЭ допускают использование вместо них стальных труб в качестве заземлителя, диаметром не ниже 32 мм. Средняя толщина стенок составляет 3-4 мм и более.
• Материалы для горизонтальных заземлителей в количестве 3 металлических полос. Длина соответствует размеру стороны треугольника, толщина – 4-6 мм, ширина – от 4 до 6 см.
• Соединительная полоса из нержавеющей стали, соединяющая заземляющий контур с крыльцом здания. Размеры сечения составляют 40х4 или 50х5 мм.
• Медный токопровод, сечением не менее 6-7 мм 2 .
• Набор болтов М8, М10.

Технические характеристики проводников выбираются по специальным таблицам. Их размеры должны быть не меньше указанных, все отклонения допускаются только в большую сторону.

Монтажные работы

После того как было определено место установки заземляющего контура, составлен чертеж, выполнены все расчеты и подготовительные работы, можно приступать к непосредственному монтажу конструкций и решать, как сделать контур заземления в данных условиях.

Вначале нужно выкопать траншею глубиной от 70 до 100 см. В вершинах треугольника с помощью кувалды забиваются уголки, обеспечивающие первоначальное сопротивление системы. Средняя глубина забивки составляет 2-3 м. Если грунт слишком твердый и электроды в него входят плохо, необходимо использовать специальный бур, высверлить отверстия и уже в них вставить заземлители.

Перед монтажом концы металлических электродов рекомендуется заострить, чтобы они легче входили в грунт. Штыри не нужно забивать полностью в землю, над ее поверхностью должно оставаться примерно 30 см для крепления. Далее горизонтальные и вертикальные части свариваются между собой, и вся конструкция подключается к металлической полосе, которая, в свою очередь, соединяется с заземляющим проводником.

Затем этот заземлительный провод соединяется с шиной, установленной в распределительном щитке. В местах соединений производится обработка антикоррозийными составами.

Проверка заземляющего контура

После решения, как сделать контур заземления, следует проверить работоспособность полученной конструкции. Проверка начинается с мест соединений. С этой целью выполняется простукивание молотком сварных швов, а болтовые соединения проверяются гаечными ключами.

Для замеров сопротивления привлекаются квалифицированные специалисты, которые составляют акт по итогам проверки. В системе ТТ этот показатель должен быть низким, а в системе TN-C-S, наоборот, с более высоким значением.

Если нет возможностей для официальной проверки, она легко делается своими силами. В этом случае следует выяснить, смогут ли бытовые приборы нормально работать при токе, максимальном для установленного автоматического выключателя. С этой целью используется специальная схема, когда берется переносная розетка, от которой один провод подключается к фазе, а второй – к заземляющему контуру.

После этого в розетку включается заданная нагрузка мощностью в пределах 2 кВт. Если она работает устойчиво, а падение напряжения между фазным и заземляющим проводником не превышает 10В, значит заземление хорошее, выполняет требования ПУЭ и свои функции в полном объеме. Данная операция требует осторожности и соблюдения мер электробезопасности, особенно в местах непосредственного расположения защитного контура.

При строительстве или покупке частного дома, к нему будет подведена система электроснабжения, и поэтому понадобятся заземляющие мероприятия. Предлагаем рассмотреть, как делать отдельный внешний и внутренний контур заземления, стоимость его установки и нормы ПУЭ, а также цену и где купить материалы.

Что это такое – заземляющий контур

Устройство заземления – это соединенные группой горизонтальные проводники – электроды, их монтаж производится в непосредственной близости с объектом на определенном расстоянии друг относительно друг друга.

Для чего нужен контур:

• защита электрических приборов от перепадов напряжения в помещениях;
• защита жителей дома от удара тока;
• сопротивление «растеканию» энергии;
• для молниезащиты коттеджа, дома или квартиры.

Технология внутреннего контура

Для построения такой группы принято использовать стальные уголки или арматурные металлические трубы, опоры, длиной до 3 метров. Они забиваются в землю при помощи кувалды, и при необходимости закрепляются фундаментом, но желательно не заливать их, иначе если понадобится ремонт его будет невозможно осуществить.

Объединить их между собой нужно, используя тонкую ленту из стали с толщиной от 4 миллиметров, которую перед началом работы укладывают в траншею глубиной до метра. Между собой все крепим при помощи сварки.

Чтобы сэкономить место на участке, эти группы размещаются по периметру здания, или общей территории. Контур – именно такая геометрическая фигура образовывается при оценке работы сверху. К этому заземлителю выводятся абсолютно все электрические приборы дома, в особенности те, что потребляют нагрузку выше средней: от 380 В.

От чего зависит контур

Перед началом работы обязательно проводятся замеры и измерение сопротивления контура заземления. Этот показатель зависит от нескольких факторов, в частности:

1. Состояние земельного настила;
2. Глубина установки заземления;
3. Качество грунта и его тип (глина, чернозем, песок и т.д.);
4. Количества заземляющих групп и электродов в каждой группе;
5. Материала электродов и его характеристик.

В идеале нужно расположить заземлительный контур в черноземе, глинистых грунтах и суглинках. Категорически запрещено монтировать электрическое сопротивление в каменных покровах или скалах, они также проводят ток, и сопротивление у данных материалов очень низкое.

Грунты для заземления

Инструкция по устройству контура

1. Устройство АС контура заземления нужно устанавливать на расстоянии около 50 метров от места ввода электрических сетей в дом. Это расстояние является оптимальным для установления как вертикальных, так и горизонтальных электродов, но желательно их поверхность не должна быть окрашена;
2. Профиль сечения заземлителей подбирается согласно материалу, мы подготовили специальную таблицу, по которой подбираются размеры электродов; Таблица по которой подбираются размеры электродов
3. Контур защитного заземления составляем из стального уголка и стальной ленты, их соединения проводится дуговой сваркой, после окончания работ обязательно испытание на прочность соединений;

Монтаж замкнутого контура производится следующим образом: выкапывается траншея выбранной глубины, оптимальное значение 70 сантиметров, но если у Вас наполнена квартира различного рода силовыми установками, то можно создать ров и до метра вниз. Форма траншеи представляет собой равнобедренный треугольник с максимальной шириной метр и глубиной о07-1 м, предварительно обязательно его нужно замерить.

Контур треугольник

К вершинам треугольника забивается кувалдой уголок, который будет отвечать за первоначальное сопротивление контура заземления частного дома. Оптимальная длина трубы для обычного здания – 2-3 метра. Если арматура плохо входит в землю – воспользуйтесь специальным буром, а не молотом. После этого по траншее начинаем устанавливать наши заземлители.

Советы от электрика:

1. Перед тем, как сделать защитный контур заземления своими руками, нужно заострить концы труб, так они будут легче устанавливаться и не понадобится повторного силового воздействия;
2. Уголки нужно забивать не полностью, а оставлять около 30 сантиметров над поверхностью земли. Это поможет соединять их. Схема забивания уголков
3. После свариваем части системы в одно целое, и соединяем с вводом напряжения дом или электрощитовой;
4. Места сварки и сгибов обязательно обрабатываются обезжиривателями и специальными растворами против коррозии.
5. Есть еще один способ соединения ленты и электродов – вывести из земли дополнительный замкнутый провод, к которому при помощи болтов среднего размера подключить проводники, по которым и будем прокладывать шины. Сечение медного кабеля для этого способа должно быть не меньше 10 мм, алюминиевого – 16 мм, стального 75 мм.

После того, как все электроды замкнуты, нужно проложить стальную полосу до 4 мм толщиной, начинаем от подстанции и движемся по периметру.

Понадобится чертеж-схема участка, т.к. монтаж контура заземления частного дома или здания запрещен СНИП над газовыми или водопроводными трубами. Её можно составить схематически либо использовать ПО (к примеру, программа АвтоКад), этот документ понадобится, когда будет составляться протокол проверки согласно ГОСТ. Кроме того, нужно учитывать еще и разрешение от энергоснабжающей компании.

Видео: как сделать контур заземления в доме

Контуры заземления, могут сооружаться, только если есть акт на скрытые работы.

Проверка и оценка

После обязательно должно произвестись подключение и испытание контура заземления на сопротивляемость. Для этого подсоединяем к нему мультиметр в режиме оммерта, после чего подключаем все приборы в помещении к заземлению, и замеряем периодичность импульсов. Оптимальный показатель 60 импульсов в минуту.

Какие требования контуру заземления:

1. Провода допускается выбирать больше, чем указано в нашей сравнительной таблице, но не меньше;
2. Полоса, соединяющая электроды, должна быть изготовлена из легированной стали, устойчивой к коррозии;
3. Обязательно производится окраска соединений (цвет подбирается согласно ГОСТ);

Смета составляется не только на сами материалы, расценки на типовой контур заземления учитывают и производящуюся работу, потому что в любом случае придется приглашать сотрудника электроснабжающей компании для оценки работы, он заполнит паспорт и выдаст протокол.

• Арматура – 1500 рублей;
• Стальная лента и её установка – 3000 рублей;
• Окраска соединений – 300 рублей;
• Первичная документация – 200 рублей;
• Сварочные работы при подключении к котельной – 200 кВт (100 рублей);
• Провода, которыми осуществляется прокладка заземления к проводке дома – 500 рублей;

Сроки, по которым создается контур типа КТП или ТП заземления – 3-5 дней. К монтажу нужно подходить очень ответственно, наденьте защитный костюм и диэлектрические перчатки, ри работе со сваркой используйте маску.

Монтаж заземления

Штыревая конструкция модульного заземления обеспечивает максимальное удобство и технологичность монтажа:

• любая конфигурация контура заземления
• все детали сопрягаются без сварки

Я оценила простоту монтажа.
Поняла: я сама бы могла смонтировать –
настолько все продуманно.

Надежда Бажутина,
департамент проектирования,
группа компаний "ПРОГРЕССТЕХ"

Вертикальные заземляющие электроды необходимой глубины монтируются
из 1,5-метровых штырей, заглубляемых в землю друг за другом с помощью обычного электрического отбойного молотка (с энергией удара 20-25 Дж). Соединение штырей между собой производится простыми резьбовыми муфтами (без сварки). Для подключения заземляющего проводника используется болтовой зажим.

Конфигурация заземлителя (одно- или многоэлектродная) выбирается в зависимости от доступной площади, типа грунта и типа объекта (жилой либо промышленный).

Глубинный монтаж в виде одного электрода на глубину в 15 – 30 метров является наиболее технологичным и позволяет получать очень эффективное заземление:

• качество (сопротивление заземления) не зависит от погоды и времени года
• возможность монтажа внутри периметра зданий (в подвалах)
• минимальная площадь контура заземления
• минимум земляных работ

Пример монтажа модульного заземления

Монтаж электролитического заземления

Конструкция и технологии электролитического заземления•обеспечивают максимальное удобство и простоту монтажа в вечномерзлых, каменистых и песчаных грунтах.

Процесс установки такого заземлителя:

• не требует большого количества земляных работ (по сравнению с традиционными способами)
• нет необходимости делать глубокие каналы для закладки заземляющего электрода (глубина всего 0.7 метра)
• не нужна строительная техника. Весь монтаж выполняется двумя монтажниками за 3 часа.

|___ -образный электрод с перфорацией по всей длине, заполненный специальной смесью солей, просто укладывается в ранее вырытый канал глубиной 0,7 метра и длиной 2,5 метра. После монтажа – электролитический электрод заземления не требует обслуживания в течении всего срока службы, обеспечивая требуемое сопротивление заземления в течении 50 лет.

Смонтированный комплект электролитического заземления ZANDZ
перед конечным этапом монтажа – установкой колодца и равнением грунта

Пример монтажа электролитического заземления

Порядок проведения монтажа
модульного заземления

Подготовка первого штыря.
Внутреннюю часть стартового наконечника обработать токопроводящей смазкой и затем надеть его на штырь.

Внутреннюю часть соединительной муфты обработать токопроводящей смазкой и привинтить ее до упора на другую сторону штыря.

Направляющую головку для отбойного молотка ввинтить до упора в соединительную муфту привернутую на штырь заземлителя.

Обратите внимание, что ввинчивать направляющую головку необходимо до полного контакта с штырем. Это необходимо для того, чтобы при монтаже энергия удара отбойного молотка передавалась через головку напрямую штырю, а не через муфту. В противном случае возможно разрушение муфты.

Погрузить штырь в землю с помощью отбойного молотка (энергия удара 20-25 Дж) до уровня удобного для последующих операций.
Данный инструмент можно взять в аренду с оплатой "по суткам" в некоторых компаниях.

Открутить направляющую головку (без соединительной муфты – она должна остаться на штыре).

Еще раз обработать токопроводящей пастой оставшуюся привинченной к штырю соединительную муфту.

Ввинтить в нее (муфта из п.4) следующий штырь до упора.

Взять новую муфту и обработать ее внутреннюю часть токопроводящей смазкой.

Направляющую головку для отбойного молотка ввинтить до упора в эту соединительную муфту (из п.6).

Привинтить муфту со смонтированной головкой на штырь, соединенный с уже смонтированным штырем (из п. 5).

Последовательно повторять операции с 2 по 9 до получения заземляющего электрода необходимой глубины.
Обратите внимание на то, что при монтаже последнего штыря необходимо оставить на поверхности участок этого штыря, необходимый для соединения с заземляющим проводником.

Сверху на смонтированный электрод устанавливается зажим для подключениязаземляющего проводника.

К зажиму подключается заземляющий проводник (круглый провод или полоса). Например, представленный на отдельной странице.

Место соединения (зажим) плотно заматывается гидроизоляционной лентой.

Особенности монтажа
модульного заземления

Стыковка штырей заземлителя

При монтаже штырь распологается более тупым концом вниз (в грунт), а более острым концом вверх.

Это необходимо для более точного соединения штырей внутри муфты.

Обработка токопроводящей смазкой
Нанесение смазки производится только на резьбу внутри соединительной муфты (смазка улучшает электрические и коррозионные свойства соединения).

Скручивание штырей между собой (через муфту)
Закручивание штырей производиться руками – без применения специальных инструментов. Для затягивания достаточно ручной силы- как показала практика, дополнительное затягивание инструментом не дает эффекта.

Во время монтажа в твердый/плотный грунт происходит «разбалтывание» резьбового соединения – по мере необходимости нужно подкручивать соединение. Это необходимо для эффективной передачи энергии удара отбойного молотка заглубляемому электроду.

Угол наклона инструмента и штырей относительно оси заглубления

При заглублении штырей во избежание ломки/сминания соединительных муфт не рекомендуется проводить работы с отклонением отбойного молотка и штыря относительно уже смонтированного штыря.

Необходимо соблюдать нулевой (0) угол между направлением энергии удара отбойного молотка и осью заглубляемого штыря. Также необходимо соблюдать нулевой (0) угол между осями штырей.

Порядок проведения монтажа электролитического заземления

1. Вырыть канал глубиной 0,7 метра, шириной 20 см и длиной 2,5 метра.
2. Засыпать околоэлектродный заполнитель на дно канала слоем около 1 cм (один мешок)..

Глубина прокладки проводников

Поверхностный слой грунта подвергается сезонным и погодным воздействиям. Повышенная влажность, замерзание/оттаивание грунта в этом слое негативно сказываются как на заземлителе, так и на заземляющем/соединительном проводниках, находящихся в нем.
К тому же, вероятность механически повредить проводники в поверхностном слое в ходе проведения хозяйственных работ создает неудобства и повышает вероятность создать опасную ситуацию связанную с аварийным состоянием заземления.

На большей части РФ и стран СНГ, глубина поверхностного слоя грунта, который подвергается выше описанным видам воздействия равна 0,5 – 0,7 метра.
Поэтому заземляющий и соединительные проводники в земле должны прокладываться на этой глубине (0,5 – 0,7 метра) в заранее подготовленном канале.

На эту же глубину заглубляются электроды заземления.

Последовательность работ при монтаже заземления на объекте

1. Вырыть канал глубиной 0,5 – 0,7 метра в месте укладки соединительного проводника
2. Провести монтаж заземляющих электродов в подготовленном канале. В качестве инструкции по монтажу заземляющих электродов необходимо использовать список операций «Порядок проведения монтажа. »
3. Уложить в канал соединительный проводник
4. Соединить заземляющие электроды с проводником, используя зажимы, идущие в комплектах ZANDZ
5. Соединить полученный заземлитель с электрощитом
6. Засыпать канал грунтом

Соединение заземляющих электродов

Соединение заземляющих электродов друг с другом и заземлителя с объектом производится стальным или медным проводником (проводом или полосой).

Минимальная площадь сечения заземляющего проводника зависит от задач, выполняемых заземлителем.

Часто выбирается – 50 мм² для меди и 150 мм² для стали. Распространено использование обычной стальной полосы 5*30 мм.

Прокладка проводника производится на глубине 0,5 – 0,7 метра в заранее подготовленный канал (в который также производится монтаж электродов).

Для соединения заземляющего электрода с проводником используется специальный зажим, входящий в готовые комплекты ZANDZ.