Как сделать контур заземления

Давно прошло то время, когда наличие защитного заземления было  прерогативой исключительно промышленных предприятий. С ростом количества бытовой техники в нашем жилище,  защитное  заземление стало  непременным атрибутом  любого частного дома.   И это неудивительно.  Любое  нарушение в изоляции  электроприборов  способно привести к  весьма серьезным последствиям для обитателей дома. 

Лучший способ обезопасить себя – оборудовать заземление.  Нет необходимости привлекать к устройству контура заземления дома профессионалов.  С этой задачей вполне справится любой желающий. Главное – терпение и внимательность во время работы.

Предназначение и устройство контура заземления

Защитное заземление представляет собой  соединение между  токоведущими частями электроустановок и землей, выполненное преднамеренно.

При  нормальной работе электроприборов  их корпус не находится под напряжением. Работать с такими приборами безопасно. К сожалению, чем больше приборов, тем выше вероятность  выхода какого-либо из них из строя. Малейшее повреждение изоляционного слоя – и корпус прибора окажется под напряжением. Прикасаться к подобному прибору смертельно опасно.

Именно  такие ситуации и предотвращает  защитное заземление.  Всем известно, что электрический ток течет в сторону с наименьшим сопротивлением. Наличие контура  заземления в частном доме с низким  значением сопротивления – залог того, что ток направится в землю.

Самый распространенный вариант контура заземления  представляет собой  электроды, заглубленные в грунт. Они соединены между собой в виде замкнутого контура определенной формы. Нередко используется треугольная форма контура. Возможно выполнение контура заземления вдоль периметра здания.  Среди основных критериев выбора формы контура выделяют удобство его монтажа и  размеры территории, используемой  для его  устройства. Контур заземления присоединяют к  электрощиту при помощи специального кабеля заземления.

Оптимальным расстоянием между домом и контуром заземления считается  5 м. При этом расстояние ближе 1 м и дальше 10 м считается недопустимым.

Совет: минимальная глубина расположения контура заземления – 0,8 м. Контур, размещенный в границах промерзания почвы, зимой не работает.

Электроды заглубляются в почву на 1,5 – 3 м. Выбор глубины для каждого отдельного случая зависит от  структуры грунта и его влажности. Чем больше насыщен грунт водой, тем меньше  заглубляют электроды.

Материалы, необходимые  для монтажа контура заземления

Как правило контур заземления  делают из подручных материалов. Заземляющим электродом  способен послужить  любой стержень, выполненный из черного металла.  Выбор весьма широк. Главный критерий – удобство при забивании в грунт. В основном используются стальные уголки. Возможно использование арматуры  гладкой структуры, труб, двутавра. Единственное требование – сечение металла от 1,5 см².

Для определения количества необходимых электродов, расчеты применяются крайне редко. В основном используют опытный путь. Самое распространенное количество электродов – три. Таким образом, получается контур заземления треугольной формы. Вершинами треугольника служат электроды. Расстояние между соседними электродами менее 1,2 м недопустимо. Его рассчитывают исходя из сопротивления грунта. Соединение электродов между собой осуществляется с помощью полос металла. Подобная полоса служит и для соединения контура с распределительным.

Перед монтажем контура заземления обязательно проконсультируйтесь с квалифицированным электриком, проживающем в этом же районе. Подобный специалист из опыта знает как сделать  контур заземления, идеально подходящий для  данного района:

• каково должно быть расстояние от здания до контура;
• каково должно быть расстояние между соседними электродами;
• количество необходимых электродов;
• глубина, на которую следует забить электроды;
• глубина, на которой  следует расположить контур.

Неоспоримым преимуществом самодельной системы заземления является ее низкая цена.

Необязательно делать контур заземления только из  подручных материалов. В продаже появились специальные готовые системы заземления.

Комплект модульных систем заземления состоит из следующего:

• стержни, изготовленные из высококачественной стали и покрытые медью.  Длина  стержней составляет около 1,5 м, диаметр – 0,14 м.  Каждый стержень снабжен нарезкой омедненной резьбы;
• латунные муфты для соединения элементов контура заземления;
• наконечники. Способствуют облегчению забивания стержня в грунт. Крепятся к стержню при помощи резьбы. Существуют наконечники нескольких видов. Предназначены для различных типов грунта;
• зажимы для присоединения горизонтальных элементов к вертикальным;
• антикоррозийная паста для обработки всех элементов системы заземления.

Преимущества модульных систем заземления:

1. Стержни, изготовленные из нержавеющей стали и покрытые медью, менее подвержены коррозии.
2. Нет необходимости в сварочных работах.
3. Нет необходимости в специальном оборудовании при монтаже.
4. Экономия площади. Для оборудования всей системы достаточно 1 м².
5. Долговечность.

Расчет заземления

Какой бы вариант системы заземления ни был выбран, обязательным этапом является предварительные расчеты параметров  заземления. Обычно заземление выполняют опытным путем. Этот способ поможет избежать множества сложных расчетов.

Алгоритм  монтажа контура заземления в данном случае следующий:

• Строим на расстоянии 5 м от дома контур заземления треугольной формы. Длину электродов берем 3 м, расстояние между ними 2 м. Используем стержни из металла.
• Соединяем электроды между собой.
• Производим замер  сопротивления контура заземления. Для измерения сопротивления используем специальный прибор – омметр. Максимально допустимое сопротивление контура заземления  составляет 10 Ом. Оптимальное значение — 4 Ом. Сравниваем полученный результат  с оптимальным значением.

• При несоответствии полученного  значения сопротивления оптимальному,  добавляем в контур еще один электрод.
• Соединяем  все электроды в новый контур.
• Вновь измеряем сопротивление контура.
• Повторяем указанные выше процедуры до тех пор, пока не добьемся значения сопротивления контура  4 Ом.

Существует возможность определить количество необходимых электродов и длину горизонтального заземлителя при помощи расчетов:

• При наличии на участке однородного грунта, определяем сопротивление одного электрода, используя формулу 1:

Для определения значения  удельного сопротивления грунта используйте таблицу 1.

При наличии на участке неоднородного грунта определим сопротивление одного электрода по формуле 2:

При этом значения сезонного климатического  коэффициента приведены в таблице 2:

По формуле 3 определим необходимое количество электродов без учета сопротивления горизонтального заземлителя:

Для определения нормируемого сопротивления заземления воспользуемся таблицей 3:

Определим  сопротивление  горизонтального заземлителя по формуле 4:

При этом для определения длины заземлителя используем формулу 5:

Рассчитаем сопротивление электродов с учетом сопротивления горизонтального заземлителя по формуле 6:

Определим окончательное количество электродов, необходимых для устройства контура заземления:

Для определения коэффициента спроса вертикальных заземлителей воспользуемся таблицей 4:

Окончательное значение количества электродов, полученное в результате приведенных выше расчетов, округляем до большего целого. Каким методом воспользоваться – опытным либо расчетным – личное дело каждого. Выбирайте любой, исходя из собственных предпочтений.

Как сделать контур заземления своими руками

После проведения всех предварительных расчетов и подготовки необходимых материалов приступаем непосредственно к  монтажу контура заземления.

Совет: лучшее время для монтажа контура  заземления – лето. И не только из-за того, что в теплое время года легче производить земляные работы.  Дело в том, что в сухом грунте  сопротивление  больше. Добившись оптимального значения сопротивления  в засушливую погоду, не стоит беспокоиться об ухудшении этого показателя в дальнейшем. Напротив, с увеличением влажности почвы сопротивление снизится.

Рассмотрим основные этапы монтажа  треугольного контура заземления, схема которого представлена на рисунке.

• На расстоянии порядка 5 м от дома в удобном месте  выройте траншею в виде равностороннего треугольника. Глубина траншеи около 1 м, ширина – 0,5 м. Длина стороны треугольника должна соответствовать выполненным ранее расчетам. От любого угла к  распределительному щитку дома прокопайте траншею.

• Вбейте в каждую из вершин треугольника  электроды. Концы электродов предварительно заострите при помощи болгарки.
• При очень твердом грунте предварительно пробурите  скважины под электроды. Вставив в скважину электрод,  засыпьте ее смесью грунта и соли.
• Не погружайте электрод в грунт полностью, оставьте верхушку над землей.
• Соедините между собой электроды стальной  полосой, шириной не менее 40 и толщиной не менее 5 мм. Для крепления  электродов и полосы используйте сварку.
• Соедините один из электродов с  распределительным щитком, проложив в ранее подготовленной траншее идентичную  стальную полосу.
• Соедините полосу и  распределительный щиток при помощи 10 мм болта. Обязательно приварите болт к щитку.
• Следующим этапом является измерение контура заземления. Для измерения воспользуйтесь омметром.

• Если результат измерений соответствует оптимальному значению сопротивления – контур заземления смонтирован правильно. Можно приступать к закапыванию траншей.
• Если же при измерении контура заземления выяснится, что сопротивление превышает нормативное значение – добавьте еще один электрод.
• Для закапывания траншеи используйте исключительно однородный грунт. Наличие примесей щебня  и строительного мусора недопустимо.
• Контур заземления готов.