При строительстве частного дома разрабатывают и организуют электропроводку. Одна из ее важных частей — это заземление. Без него электроприборы будут работать, но есть опасность поражения электрическим током.
Рассказываем, зачем нужно заземление и как его правильно организовать.
Зачем делать заземление
Суть организации заземления заключается в соединении корпусов приборов, работающих от электричества, с землей. Для этого в электросистеме предусматривают специальную жилу. Она идет от каждой розетки, проходит через щиток в контур, который потом вкапывают в грунт. Все приборы, которые будут подключены к ней, защищены. Если вдруг с прибором что-то произойдет и на его деталях из металла появится напряжение, оно уйдет в землю.
Раньше делали только зануление, поскольку заземление было более дорогим в исполнении. Но в таком случае использовали не трехжильный кабель, а двухжильный — с фазой и с нолем. Если на корпусе устройства, работающего под занулением, возникает пробой, такая ситуация по силе равна короткому замыканию. Если оно произойдет, то в щитке срабатывает автоматика — выбивает пробки, после чего электричество выключается.
Чем полезно заземление
Заземление делают для того, чтобы обезопасить людей от поражения током. Причем большинство приборов заземляют через розетки, а некоторые дополнительно — отдельным проводом. К примеру, дополнительное заземление часто делают для бойлеров — на корпус в случае образования утечки.
Особенно важно заземление там, где высокая влажность и есть вода. К примеру, в банях, где при монтаже электропроводки собственники часто используют вместо специального кабеля обычный — его изоляция может плавиться под воздействием высокой температуры. Если провод оголится, он передаст напряжение через печку из металла или даже через случайно разлившуюся на пол воду — человека может ударить током.
Еще кабель может быть проложен под теплоизоляционным слоем, в составе которого есть фольга — она хороший проводник для тока. А бывает, что в бане или в ванной комнате организуют теплый пол. Потом из-за его неисправности нередко бьет людей током — в тех местах, где на полу разлита вода.
Возможные схемы заземления
Схемы заземления могут отличаться в зависимости от своего типа и того, как они подключаются.
Нулевой проводник бывает:
- функциональный ноль — N;
- заземление или защитный ноль — PE;
- совмещенный по функциям защитный нулевой — PEN.
Система TN-C
В ней N и PE совмещены — они находятся в одном проводе. N подключают к заземлению — возле подстанции. В комнатах с высокой влажностью, в том числе и в банях, электрические приборы заземляют отдельно. К примеру, ставят розетку с заземляющим контактом, в которую будет включаться какой-то бытовой прибор. От нее уже прокладывают отдельный провод — к контуру.
Система TN-C-S
При ее организации проводник РЕ и нулевой N будут совмещены. Когда провод входит в здание, PEN делится на нулевой и защитный проводник. При организации такой системы нужно учитывать ее существенный недостаток — у нее нет достаточной защиты. Особенно такой момент опасен на старых сетях — обычно по столбам идет сразу несколько кабелей, в которых перекручены жилы. К примеру, если ноль в результате обрыва дерева оборвется, на заземляющей шине появится напряжение. Как следствие, под напряжением будут все металлические корпуса, которые заземлены. К примеру, это может быть корпус металлической печи в бане. Аналогичная ситуация может произойти в случае, если до входа в дом перехлестнутся фаза и ноль. В результате такой ситуации ноль отгорит, а на контуре будет ток.
Система TN-S
В ней N и PE разделяются еще на подстанции. В сети с тремя фазами на всего пять проводов, к дому тоже подводится пять — это три фазы, ноль и земля.
Система ТТ
Ее считают одной из наиболее популярных систем при организации заземления. При вводе трех фаз в дом проходит четыре провода. Это три фазы и один ноль. В доме при такой схеме нужно организовать независимую систему, для чего в землю забивают металлические штыри, а от них на шину заземления в щитке выводят провод. Непосредственно с этой системой соединяют корпуса приборов — при использовании ТТ заземление внутри дома и подстанции никаким образом не соединяется.
Если вы выбираете такой тип заземления, обязательно нужно использовать УЗО. Применяют УЗО с максимальным значением 100-300 мА, защищающее от утечки тока. На линии, к которой подключены электроприборы, устанавливают УЗО с показателями 10-30 мА. Но его обязательно нужно совмещать с выключателями, срабатывающими автоматически.
Каким должно быть устройство контура
Когда происходит замыкание или утечка, в контур с прибора уходит напряжение. Как правило, чаще всего контур представляет собой треугольник из металла, который помещают в землю недалеко от дома — на территории участка. Контур делают при организации системы ТТ.
Система может включать в себя такие элементы:
- штыри;
- полосы из металла или заземлители, соединяющие штыри;
- проводник, который непосредственно заземляет систему — это линия от контура до электрического щитка.
При организации контура нужно учесть важный момент — его нельзя выполнять из подручных конструкций. К примеру, иногда его пытаются соорудить из водопроводных труб, которые проходят в земле. Организация такой конструкции небезопасна. Кроме этого, трубы часто очень быстро разрушаются.
В качестве электрода обычно применяют прут из металла диаметром от 18 мм и более. Также допускается использовать уголки из металла, размер которых должен быть 50 на 50 см. Уголки нужно заострять — так их будет удобнее вбивать в грунт.
Чтобы система прослужила дольше и исправно функционировала, штыри должны плотно входить в землю, а еще – иметь как можно большую площадь. В связи с этим элементы заземления не красят. Еще для предотвращения образования ржавчины на полосках часто используют специальные составы, предотвращающие коррозию. А соединения обрабатывают мастикой либо смолой.
Типы контуров для заземления
Контуры могут быть разной формы. Геометрия чаще всего зависит от того, насколько удобно монтировать тот или иной контур. К примеру, можно использовать контур в форме треугольника, квадрата или другой, также допускается применять просто стержни, которые забиты в линию.
Чаще всего при организации заземления контур делают в форме треугольника. Для этого в землю забивают три стержня. Желательно, чтобы они располагались не ближе трех метров. Но в некоторых случаях, в том числе и в зависимости от площади свободного места, такое расстояние может быть меньшим. Главное, чтобы получился треугольник с равными сторонами.
Линейный в основном используют там, где для организации треугольника недостаточно места. Такой контур удобно закапывать вдоль стены дома. При этом можно брать любое количество электродов заземления, но чем их будет больше, тем лучше будет сопротивление.
Что принимают во внимание при расчете параметров контура
Расчет параметров очень важен — если что-то сделать не в тех размерах или не с теми характеристиками, может получиться так, что приобретено большое количество материалов и сделано много работы, но система не работает.
При расчете учитывают следующее:
- общее сопротивление контура. Необходимо, чтобы оно было не более 4 Ом. Чем оно будет ниже, тем меньше будет рисков возникновения напряжения при проблемах с работающими в доме приборами;
- сопротивление рассеканию тока. Оно определяет то, насколько эффективно контур будет рассеивать ток. На этот показатель влияет большое количество факторов. В частности, количество использованных стержней, то, на каком расстоянии друг от друга они находятся, материал, из которого они выполнены, какое сопротивление имеет грунт возле дома.
Чем ниже будет сопротивление почвы, тем лучше система будет отводить ток. К примеру, минимальные показатели сопротивления имеют торфяники – на такой почве не нужно сильно заглублять контур и выдерживать необходимую длину между располагаемыми в земле электродами. У шлака и гравия большое сопротивление — даже глубоко забитый в них контур может полностью не выполнять свои функции или не выполнять их вообще.
Если у грунта слишком высокое сопротивление, можно сделать следующее:
- разбавить почву. Для этого перед закапыванием грунта его смешивают с золой и пеплом;
- забить штыри глубже — это позволит достать им до почвы другого состава.
Чтобы определить расстояние между стержнями, длину одного стержня нужно умножить на коэффициент 2,2. К примеру, если длина одного стержня 3,5 метра, то располагать их придется на расстоянии 7,7 метров. Если места мало и расстояние не получается сделать такое, как рассчитано, делают максимально возможное. Но нужно понимать, что такой контур будет менее эффективным.
При определении глубины забивания штырей учитывают глубину промерзания грунта. Она, в свою очередь, зависит от местности, в которой расположен дом. Как правило, чем более суровый климат и чем севернее расположена местность, тем больше глубина промерзания грунта. Штыри должны быть больше глубины промерзания грунта минимум на 0,6-1 м. К примеру, если глубина промерзания грунта 1,5 м, то минимальная длина штыря — 2,1 м. Также чем больше будет сопротивление грунта, тем глубже необходимо забивать штыри.
Монтаж контура
Нужно сделать следующее:
- выбрать место. Чаще всего выбирают место в пределах двух метров от дома, чтобы не тратить много денег на приобретение проводника. Еще лучше выбрать влажное место, например, в низине в саду. Если дом сделан на ленточном фундаменте, контур можно организовать сразу под домом. Также если почва немного отличается по составу, выбирают ту, у которой проводимость меньше.
- провести земляные работы. Сначала выкапывают траншею, к примеру, при помощи лопаты. Затем подготавливают штыри – заостряют нижний край и приваривают платформу к верхней – так будет удобнее их забивать в землю. После этого штыри забивают так, чтобы они торчали минимум на 20 см;
- монтируют конструкцию. Сначала обваривают заземлители полосой из металла, а одну из полос подводят ко вводу. Швы обрабатывают специальным составом, предотвращающим коррозию, затем засыпают землей или смесью земли с золой;
- вводят систему в дом. Для этого полосу выводят на цоколь и крепят на ней болт. Им соединяют полосу с проводником заземления, а кабель прокладывают в щиток к шине заземления;
- проверяют систему. Для этого можно обратиться в электролабораторию или измерить самостоятельно, если есть измерители сопротивления и необходимые навыки.
При желании можно приобрести готовый комплект заземления. Так не придется ничего варить – соединения делают с помощью заводских крепежей.
Как снизить риск возгорания при неверно проведенных работах
При монтаже проводки или заземления могут допускаться ошибки, из-за которых повышается риск возгорания. Для их снижения кроме соблюдения инструкций стоит уделить внимание отделочным материалам.
Комментирует Евгений Любушкин, руководитель отдела технической поддержки ООО «Кнауф Гипс»: Если электрическая проводка будет проведена неверно, и возникнет пожар, самое ценное, что могут дать правильно подобранные материалы — это время, которое позволит спастись и вызвать пожарных. К примеру, есть перегородки, которые обеспечивают до 240 минут огнестойкости — это даёт возможность беспрепятственно эвакуироваться. Такие системы используются в основном в общественных зданиях: концертных залах, кинотеатрах, крупных торговых центрах и т.д. Для квартир и частных домов можно рекомендовать огнестойкий гипсокартон: ищите в маркировке буквы DF, или гипсоволокнистый лист. Идеальным вариантом для квартиры можно назвать Кнауф-лист Сапфир с сердечником повышенной плотности и специальными добавками — он сочетает в себе прочность, хорошие звукоизолирующие свойства и огнестойкость в конструкции.
