Таким образом, нормированные документы служат основой для выбора правильных параметров контура заземления, что в свою очередь помогает в подготовке материалов и компонентов для его установки. Теперь давайте обратим внимание на конструкции, которые обеспечивают надежный отвод мощных токов короткого замыкания в землю.
Заземление в частном доме своими руками
Электричество представляется собой опасное вещество, неправильное обращение с которым может привести к серьезным проблемам. Например, если произойдет короткое замыкание какого-либо электрического устройства, и вы в это время коснетесь его, ток может пройти через ваше тело, что способно закончиться трагически.
Для того чтобы минимизировать риск получения удара током, а также защитить электронику от перегрузок, электрические сети необходимо заземлять. Это достигается созданием системы, позволяющей излишкам энергии беспрепятственно уходить в землю. Заземление требуется в частных домах, на дачах или в любом другом месте, где используется электричеством. Ниже будет представлен алгоритм правильного создания контура заземления.
Использование заземления: зачем это нужно?
В случае короткого замыкания температура проводника внезапно повышается, что приводит к расплавлению как изоляционных материалов, так и самих проводников. Если в этот критический момент соприкоснуться с проводами, ток станет проходить через тело, и это может оказаться летальным. Это происходит потому, что ток стремится следовать по пути наименьшего сопротивления, который, как правило, оказывается землей.
Заземление представляет собой путь, который направляет ток прямо в землю, где он не может причинить вреда людям. Ток всегда выбирает путь с минимальным сопротивлением, и контур заземления обладает именно такими свойствами. В случае утечки электроэнергии излишки сразу направляются в контур заземления. Именно благодаря этому, даже если человек по каким-то причинам получит удар током, он будет незначительным, потому что большая часть электрической энергии пойдет через систему заземления.
Таким образом, заземление – это крайне важный элемент системы электробезопасности. Оно необходимо для всех объектов, где используется электричество. По нормам нормативных документов, любые строения, обслуживаемые электрическими сетями переменного тока с напряжением выше 100 В, должны быть оснащены системой заземления.
Эта система не только обеспечивает безопасность, но также защищает различные бытовые приборы. Контур заземления берет на себя избыточную нагрузку при внезапных перепадах напряжения, снижает влияние помех и нейтрализует негативное воздействие электромагнитного излучения.
Принципы работы заземления и его особенности
Назначение и задачи контура заземления вполне способны описать саму конструкцию.
Заземление представляет собой соединение всех элементов и компонентов электросети с заземляющим контуром, способствующим безопасному отведению токов утечки в землю при их возникновении.
Повреждения изоляции, короткие замыкания и практически любые другие неисправности, возникающие в процессе эксплуатации приборов, могут быть устранены за счет правильно смонтированного контура заземления.
Простыми словами, при повреждении электропроводки электрический ток не причинит вреда ни вам, ни вашим близким.
Основная угроза короткого замыкания заключается в том, что оно не только приводит к поломке электроприборов; вся накопленная энергия моментально передается проводнику, а в случае прямого контакта с оголенными проводами – человеку. Заземление должно обеспечить безопасный отвод электричества в грунт при возникновении неполадок в электросети.
Необходимо ли заземление в частных домах?
Как уже упоминалось, заземляющий контур является важным элементом безопасности для домовладельцев. Но действительно ли необходимо заземление в частных домах? В данном разделе мы освятим этот вопрос как с точки зрения безопасности, так и исходя из требований законодательства.
Заземление не является надежным универсальным средством защиты от поражения электрическим током, поскольку не все конструкции могут быстро отводить большое количество энергии. Тем не менее, даже сокращение накопленного электрического потенциала значительно снижает риск получения электрического шока. В критических условиях это может помочь избежать серьезных травм и даже летального исхода.
С точки зрения практической необходимости важно учитывать и требования законодательства, которые являются очевидными и понятными.
Согласно стандартам ГОСТ, СНиП и ПУЭ, все жилые помещения обязаны быть защищены подобными системами заземления. Минимальное требование для установки таких контуров – это воздействие переменного тока с напряжением от 100 В и более 40 Вт.
Таким образом, 90% всех бытовых электрических сетей в стране должны быть оснащены системами заземления для защиты собственников от электротравм.
Контур заземления также является одним из эффективных средств предотвращения пожаров. Небольшие очаги возгорания или крупные пожары могут нанести ущерб, который превышает затраты на установку системы заземления, поэтому стоит обязательно оснастить свой дом этим контуром.
Интересный факт: отсутствие заземления может негативно отразиться на качестве работы мобильной связи. Без заземления электрические сети создают множество помех для почти любой электроники. Поэтому многие владельцы сталкиваются с проблемами помех только после того, как они начинают замечать сбои в работе своих устройств.
Кроме того, следует отметить, хотя система заземления и громоотвод действительно имеют схожие принципы работы, контуры этих систем ни в коем случае не должны соединяться. В случае удара молнии такой подход может привести к еще более серьезным последствиям. Мощный электрический разряд способен уничтожить всю электронику, а также создать угрозу пожара как внутри, так и снаружи здания.
Применение заземления
Заземление применяется для следующих целей:
- Обеспечение надежной защиты людей от электрического удара в случае утечки тока на металлические части. Уровень тока уменьшается до безопасного для здоровья значения;
- Предотвращение возникновения аварийных ситуаций, связанных с токами утечек в процессе работы электронных устройств.
Наибольший риск поражения электрическим током может возникнуть при повреждении изоляционных материалов проводки или у подключенных устройств, а также при их замыкании на металлические конструкции. Это может происходить в результате механических повреждений проводов в частном доме или при поломке внутренних компонентов бытовых приборов с металлическим корпусом.
Система заземления включает в себя электротехнические элементы, состоящие из проводников (проводов, различных розеток с контактами PE и клемм), которые соединяют электронные устройства с заземляющим контуром, и сам контур с заземляющими элементами.
Заземлитель состоит из группы металлических элементов, соединенных между собой. Основные характеристики используемых для заземления электродов указаны в таблице, представленной в ПУЭ пункт 1.7.102.
Наиболее часто в качестве заземлителя используется группа из трех или четырех металлических профилей (вертикальных электродов) в форме стержней, уголков или труб. Электроды должны вбиваться в землю:
- На глубину 2-3 метра (при этом 0,5 метра должно находиться под поверхностью);
- На расстоянии 1,2-3 метра друг от друга, образуя линейную, квадратную или треугольную конфигурацию;
- На расстоянии не менее 1 метра от здания или строения.
Сверху электроды соединяются между собой горизонтально с помощью сварки стальных пластин или прутьев. От треугольной конструкции необходимо делать ответвление, приваривая к одному из стержней металлическую пластину. К другому концу этой пластины подсоединяется провод заземления, который идет к соответствующей клемме в электрическом щитке. От щитка заземляющий проводник соединяется с розетками или напрямую с электрооборудованием.
Все устройства и электроустановки, подключенные через заземленные розетки, надежно защищены от электроудара. В случае неисправности таких приборов и появления напряжения на их металлических частях риск поражения током значительно снижается. В худшем случае может возникнуть минимальный заряд, который полностью безопасен для здоровья.
Наиболее часть бытовой техники заземляется через розетки. Для некоторых видов оборудования, таких как бойлеры, необходимо устанавливать дополнительное заземление на корпус, чтобы гарантировать безопасность в случае протечки воды. Система крайне необходима и в бане, где влажность и вода, как известно, прекрасно проводит ток, и в случае выхода из строя электрического прибора вероятность получения удара током значительно возрастает.
Эффективность системы заземления
Степень, с которой заземление поглощает электрический ток, и уровень обеспечиваемой безопасности для жильцов зависят от нескольких факторов. Основным параметром системы является сопротивление растеканию тока или сопротивление заземления. Этот термин определяет способность элементов системы передавать токи, поступающие от внутридомовых устройств, в землю. Правильно спроектированное заземление имеет близкое к нулю значение сопротивления, что позволяет максимально эффективно захватывать электрический ток и отводить его в землю.
- Площадь соприкосновения заземлителя с грунтом. Чем больше размер заземлителя, тем больше площадь его поверхности и, соответственно, тем эффективнее происходит передача тока в грунт. При недостаточном размере электрода система имеет высокое сопротивление, которое может быть неспособным полностью поглощать электрический ток. Чтобы повысить эффективность заземления, можно увеличить размер или количество электродов.
- Удельное электрическое сопротивление грунта. Чем ниже этот параметр, тем легче току распространяться в земле. Наименьшее сопротивление имеют влажные вязкие грунты, тогда как максимальное — у сухих и сыпучих.
При хорошей проводимости верхних слоев грунта можно ограничиться несколькими электродами среднего размера, тогда как при низком сопротивлении глубинного грунта подойдет одиночный вертикальный заземлитель увеличенной длины. Второй вариант более надежен, так как обычно глубинные слои грунта имеют большую плотность/влажность и более низкое сопротивление. Также улучшает передачу тока наличие грунтовых вод, обладающих минимальным сопротивлением.
Как правильно выполнить заземление в частном доме
Перед тем как приступить к созданию системы заземления, важно ознакомиться с нормами и правилами её выполнения. Важны такие факторы, как глубина установки контура, материал, а также качество соединений. Наилучший вариант — использовать медь, однако её высокая стоимость часто заставляет прибегать к использованию стали.
Требования к контуру заземления для частного дома следующие:
- Вертикальные прутья не должны быть короче 16 мм;
- Горизонтальные – от 10 мм;
- Толщина стальных элементов не менее 4 мм;
- Диаметр стальной трубы – не менее 32 мм.
Полезно знать! Разрешается использование естественных заземлителей – это могут быть металлические конструкции, находящиеся в земле, или трубы (исключая трубопроводы для ГСМ и канализации). Важно отметить, что естественный заземлитель не должен быть покрыт антикоррозийными веществами.
Все соединения должны выполняться при помощи сварки, так как болтовые соединения не допустимы. Они склонны к быстрому окислению, и уже через полгода конструкция может утратить свои свойства. Контур может быть выполнен в виде треугольника рядом с жилым помещением или как квадрат по периметру здания.
Как выполнить заземление 220 В в частном доме своими руками
Можно обнаружить, что установка контура заземления в частном доме своими силами возможна, хотя и требует определенных усилий.
Мифы о естественных заземлителях: что это такое и как ими пользоваться?
Давайте выясним, как можно сделать заземление на даче своими руками, избегая выкапывания траншей и создания массива контуров. Для этого отлично подходят естественные заземлители, к которым относятся трубы или металлические конструкции, находящиеся под землей.
Обратите внимание! В качестве естественного заземлителя нельзя использовать трубопроводы для ГСМ или канализации. Металлоконструкции не должны быть окрашены или обработаны антикоррозийными веществами.
Нередко владельцы частных домов (особенно дач) не понимают необходимости установки полноценной системы заземления. Мы не собираемся никого осуждать или оправдывать, однако рассмотрим и такой вариант. Давайте разберем, как заземлить водонагреватель в частном доме, не устанавливая при этом полной системы защиты.
Схемы заземления
Оптимальное сопротивление для системы заземления частного дома составляет 4 Ом при 400 В и 8 Ом при 230 В.
Схемы заземления основываются на двух ключевых параметрах:
- Метод заземления источника электроэнергии;
- Тип потребителя.
Схема TN (Terre-Neutre, земля-нейтраль)
В этой системе нейтральный и заземляющий провода имеют общую точку заземления, соединенные с электроду, который обеспечивает контакт с землей. Здесь заземление и нейтраль находятся в одной системе и не отделены друг от друга.
- Простота и экономия на установке и обслуживании.
- Широкое распространение в жилых зданиях и небольших коммерческих объектах.
- Надежная работа, поскольку нейтраль и заземление находятся на одном уровне потенциала.
- Удобство подключения электрических приборов.
Система TT (Terre-Terre, система с независимым заземлением)
В этой системе нейтральный провод соединяется с нейтралью источника питания, в то время как заземляющий провод подключается к отдельному заземляющему электроду, также известному как местный заземлитель. Каждый заземляющий электрод привязан к отдельному устройству или группе оборудования. Данная схема обеспечивает высокий уровень безопасности и защиты от электрических ударов. Она часто используется в коммерческих и промышленных системах, особенно в тех случаях, когда важен высокий уровень безопасности.
- Надежное заземление для каждого прибора, что снижает риск электрических ударов.
- Возможность распознавания и устранения проблем в отдельных заземляющих электродах без необходимости прекращать электропитание для других устройств.
Система IT (Isolé-Terre, система изолированного заземления)
В данной системе нейтральный провод отделен от заземления и не имеет прямого контакта с землей. Каждое электрическое устройство оснащено собственным местным заземлителем. Заземляющий провод подключается к заземляющему электроду.
Эта схема применяется в критически важных системах, таких как медицинские учреждения и производства, где любые перебои в электроснабжении недопустимы.
- Высокая надежность и безопасность при изоляционных сбоях.
- Возможность обнаружения и мониторинга утечек тока для каждого отдельного устройства.
- Минимизация риска получения электрических ударов и повреждений оборудования.
Заземление бытовой техники
Заземление особенно критично для устройств высокой мощности или с металлическим корпусом. К таким устройствам относятся:
- Холодильники;
- Стиральные и посудомоечные машины;
- Электрические плиты и духовые шкафы;
- Кондиционеры;
- Компьютеры.
Если подобная техника выйдет из строя, существует риск поражения электрическим током при прикосновении к ней — ведь иногда люди просто хотят открыть холодильник или запустить стиральную машину. Обеспечить свою безопасность во время работы с бытовыми приборами можно с помощью специальных трехконтактных розеток:
- Фазовый контакт (L), предназначенный для подачи фазового напряжения к электрическому устройству — обычно через провод фазы;
- Нейтральный контакт (N), осуществляющий возврат нейтрального напряжения к источнику питания — обычно через провод нейтрали;
- Заземляющий контакт (E), обеспечивающий соединение с проводом, который ведет к заземляющему электроду. Он создает путь для сброса избытка потенциала и обеспечивает защиту от поражения током.
Примером может служить двойная розетка BLANCA С/У. Номинальный ток — 16 А, предусмотрен скрытый монтаж.
Хорошие отзывы получает серия розеток AtlasDesign от немецкого производителя Schneider Electric, где используются универсальные винты и надежные монтажные лапки. Напряжение — 250 В, номинальный ток — 16 А.
Еще одна популярная модель — Lezard МИРА. Изделие выполнено в корпусе из поликарбоната с винтовым креплением. Напряжение — 250 В, ток — 16 А.
Консультанты сети гипермаркетов ДоброСтрой помогут вам выбрать необходимые розетки и комплекты для организации заземления в частном доме.
