Компенсационный горб в заземлении что это такое

Разнообразные электротехнические работы – обязательная часть строительства любого загородного дома.

И наряду с подведением электрического питания, обязательно нужно позаботиться о заземлении на даче. Многие пытаются игнорировать эту обязательную меру безопасности, которая имеет чрезвычайно большое значение. Рассмотрим, для чего оно необходимо, как сделать заземление на даче своими руками: схемы, фото и рекомендации к работе.

Для чего необходима система заземления на даче

Сложно недооценивать важность системы заземления загородного дома, если знать о последствиях, к которым может привести её отсутствие. Любые квалифицированные специалисты даже не возьмутся за подведение электропитания к дому в случае её отсутствия или неисправности. Поэтому, так или иначе, каждому владельцу придется об этом позаботиться.

Чтобы понимать, зачем необходимо заземление, достаточно вспомнить уроки физики из школьной программы: практически всегда для питания частных домов используют однофазную сеть, напряжение в которой составляет привычные 220 вольт. Для того чтобы различные приборы могли функционировать, существует два проводника: фаза и ноль.

Работа прибора считается безопасной в том случае, если напряжение не попадает на кожухи, а также токопроводящий корпус. Однако имеющаяся для этой цели изоляция может быть неисправна, что приведет к возникновению опасных ситуаций, связанных с риском получения удара током в случае прикосновения.

Другая опасность, которая кроется в такой ситуации – наличие в непосредственной близости металлических предметов, для которых предусмотрено естественное заземление. К таким приборам можно отнести газовые и водопроводные трубы, элементы арматуры и стояки отопления. В случае контакта с ними цепь замкнется, что приведет к смертельной опасности для человека. Это же касается случаев, когда человек стоит в мокрой обуви или на влажном полу.

Система заземления существует для того, чтобы предотвратить такие опасные ситуации и в случае неисправности прибора отвести напряжение от человека. В этом помогает одно из главных свойств электричества – оно всегда выбирает тот путь, где сопротивление минимально.

Заземление на даче своими руками: схемы типовых вариантов обустройства

Один из критериев, который будет определять тип выбранной системы заземления – грунт, в котором она будет расположена. Поскольку он может отличаться удельным сопротивлением, в разных случаях потребуется установка различных систем.

Так, например, в некоторых случаях будет достаточно установить замкнутый контур по периметру дома на небольшой глубине. Наибольшей популярностью среди владельцев загородных домов пользуется схема, которая предусматривает умеренное заглубление трех или более штыревых электродов, которые соединены одной шиной. Этот способ чрезвычайно популярен благодаря простоте монтажа, а также возможности установки на ограниченном пространстве.

Другой вариант – установка одного электрода на достаточно большую глубину. В этом случае обустройство системы возможно даже в помещении подвала. Несмотря на удобство этой схемы, используют её нечасто, так как на каменистых грунтах она просто неприменима. Кроме того, устанавливаемый электрод должен быть специальным, что влечет за собой дополнительные хлопоты и затраты.

Если вы задумались об обустройстве системы заземления еще на этапе проектирования дома, то в этом случае ее можно обустроить в фундаменте. Это очень удобно, но только в том случае, если дом еще не построен. Для готового здания реализация такой схемы с уверенностью можно назвать неоправданной.

Полезный совет! Всегда можно обратиться в местную службу энергосбережения, чтобы узнать о том, как правильно должна быть обустроена система заземления. Это позволит избежать ошибок, а также подобрать вариант, максимально подходящий для вашего региона и тех нагрузок, которые будет испытывать система.

Схема заземления на даче своими руками с помощью металлических элементов

Для реализации одной из самых простых схем заземления, которая предусматривает использование самодельных металлических элементов, потребуется сварочный аппарат, металлические профили, кувалда, а также инструменты, необходимые для проведения земляных работ. Если плотность грунта очень высока, можно использовать для этого ручной бур.

Первое, с чем необходимо определиться, перед тем как приступить к работе – место, где будет находиться установка. Расчёт нужно производить с учетом того, что заземляющая шина должна быть подведена к распределяющему щитку. Это означает, что расстояние до дома не должно быть слишком большим. Идеально, если оно составит от 3 до 6 м.

Полезный совет! Существуют допустимые пределы расположения системы заземления относительно дома, которых обязательно нужно придерживаться. Минимальное расстояние может составлять 1 м, а максимальное – 10 м.

Стороны треугольника, которые образуют вкопанные электроды, также могут быть разными по длине, но обычно расстояние между элементами не превышает 3 м. Каждый штырь забивают на глубину примерно 2-2,5 м. Более того, в зависимости от условий, можно изменить количество штырей, например, можно установить большее количество на меньшую глубину.

В качестве самодельных электродов можно использовать стальные уголки, толщина которых 4-5 мм. В некоторых случаях применяют оцинкованные трубы, но в этом случае важно, чтобы толщина их стенок составляла не менее 3,5 мм. Допустим и вариант использования стальных полосок, но с ними сложнее работать, так как вбить их в грунт значительно сложнее.

Заземление на даче своими руками: схема и пошаговая инструкция

Подобрав подходящее место, а также определившись с материалами, которые будут использоваться, можно приступать к работе. Последовательность действий будет определяться следующим алгоритмом:

В первую очередь необходимо сделать разметку выбранного участка, отметив для себя, где будут располагаться электроды.
После этого можно приступать к земляным работам. На глубину примерно 1 м (иногда допустимо 0,5 м), нужно вырыть котлован и траншею, в которой будет проложена шина заземления, ведущая к дому.
Для того чтобы забить металлические элементы в грунт было проще, рекомендуется предварительно обрезать их края и заточить.
Затем, один за другим, электроды вбивают в землю на необходимую глубину, используя для этого кувалду. При этом на поверхности, должно оставаться примерно 20 см электрода.
Используя сварочный аппарат, электроды соединяются между собой стальной полосой.

Полезный совет! Существует мнение, что для соединения электродов вовсе не обязательно использовать сварку, и вполне допустимо применение болтового соединения. На самом же деле, такой вариант очень ненадежен, так как под землей контакты могут окисляться.

Заземление на даче своими руками: схема крепления шины к электродам

Полезный совет! Если вам не хочется самостоятельно заниматься подбором подходящих материалов, для этой цели можно приобрести готовый заводской комплект, который включает в себя все необходимые элементы.

Позаботившись о наличии правильно организованного заземления, можно избежать множества проблем, связанных с возможным выходом из строя электроприборов, а также опасностей, связанных с ударами молний. Вполне возможно сделать заземление на даче своими руками, схему, которой можно скачать в интернете или разработать самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов, и экономя, таким образом, средства.

Наличие сложных систем электроснабжения и электролиний в постройке требует ответственного подхода к вопросам заземления на территории объекта. Вне зависимости от того жилое это помещение или же коммерческого назначения, организация заземления является важной частью комплекса работ по обустройству постройки. Заземление на объекте также является требованием техники безопасности и снижает напряжение в случае касания до безопасного для здоровья людей и крупных животных уровня.

Все работы по заземлению вполне можно произвести самостоятельно, но при наличии сложных электрических цепей, при большой разрешенной нагрузке на объект, а также при работе с производственными и соответственно большими электрическими цепями, лучше все же пользоваться услугами специалистов.

Поговорим о том, как можно организовать заземление в собственном доме, учитывая существующие на сегодняшний день технологические требования и нормы. Данные работы будут актуальны для коттеджа, загородного домика, дачи или любого частного домовладения, где еще не продумана система заземления.

Как сделать заземление cамостоятельно?

Условно все работы по заземлению на объекте можно разделить на две фазы:

работы с грунтом (рытье);
создание контура;

Во время работы с грунтом требуется рытье котлована глубиной не менее 1 метра от фундамента, это та глубина, где гидрогеологические свойства почвы уже не меняются из-за различных внешних факторов вроде изменения сезона или повышенного количества осадков, а потому именно эта глубина подходит для заземления. На дне вырытого котлована вбиваются специальные вертикальные заземлители.

Для того, чтобы создать заземляющий контур можно использовать металлические элементы: стальные полосы с поперечным сечением от 100 кв. мм. и уголки для вбивания, но с прочностью достаточной для того, чтобы можно было забить их на глубину до 3 метров. Сталь должна быть "черной" без различных видов термообработки или легирования.

Из металлических уголков делаем вертикальные заземлители, которые просто вбиваем в почву на дне предварительно вырытой ямы, желательно учитывать, что интервал расположения заземлителей должен соответствовать длине. На большую глубину уголок вбить трудно, лучше либо заострить его при помощи болгарки, либо пробурить скважину глубиной 50-60 см, чтобы было легче вбить электрод на требуемую глубину. При вбивании верхушка электродов будет сильно деформирована от ударов кувалдой, склепанные верхушки нужно срезать болгаркой, а потом при помощи сварки прикрепить горизонтальные заземлители.

Следите, чтобы материал для изготовления электродов и горизонтальных заземлителей не был ребристым, с наличием большого количества деформаций на гранях и т.д., наличие деформаций приведет к разрыхлению почвы в местах контактов, снизит эффективность заземления. Подойдет стальная полоса с сечением 120 кв.мм., это 4х30. Именно из нее делаем горизонтальные заземлители. Сварка требует отдельного и пристального внимания - место сварки будет проблемной частью всего контура, если будет допущен брак в соединении, лучше использовать для сварки электроды из малоуглеродистой стали - вот такие из нашего каталога будут прекрасным решением. Все сочленения лучше всего обработать либо битумной мастикой, либо любым другим изолирующим и предотвращающим коррозию материалом.

Отметим, что обработка других частей контура мастикой или краской приведет к полной неработоспособности заземления, никакой изоляции кроме той, что используется для защиты соединения между горизонтальными и вертикальными заземлителями.

Горизонтальные заземлители нужно вывести наверх, соединить ее с шиной. При любой длине заземлительной полосы при изменении условий внешней среды возможны разрывы линии из-за банального расширения и сужения материала от перепадов температуры, для исключения такой ситуации используют прием "компенсационный горб". Обычно шина изготовлена из меди, а потому полосу соединяют с шиной посредством оцинкованных элементов, чтобы предотвратить гальванизацию и, следственно, ускоренную коррозию из-за контакта черной нелегированной стали и меди.

После выполнения всех работ котлован необходимо засыпать имеющимся грунтом и плотно утрамбовать. Место соединения заземлителя и шины следует оградить и обозначить.

Купить материалы для изделий можно на заказ в компании Розмет. В случае, если Вам необходимы консультации по поводу продажу металлопроката, мы рекомендуем вам связаться с менеджерами или торговыми представителями при помощи любого удобного для вас способа связи.

Как сделать заземление на даче

А между тем система заземления имеет чрезвычайную важность – она способна предупредить многие неприятности, которые могут привести к весьма печальным или даже трагическим последствиям. Согласно существующим правилам, специалисты электросетей не произведут подключение дома к линии электропередач, если этой системы в доме нет или же она не отвечает необходимым требованиям. И владельцу, так или иначе, придется решать вопрос, как сделать заземление на даче.

В современных домах городской застройки контур заземления обязательно предусматривается еще на стадии проектирования здания и его внутренних коммуникаций. Хозяину частного жилья этот вопрос придется решать самому – приглашать специалистов или постараться все сделать своими руками. Пугаться не надо – все это является вполне выполнимой задачей.

Для того чтобы понять важность заземления, достаточно базовых понятий из школьного курса физики.

Подавляющее большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока 220 вольт . Электрическая цепь, необходимая для работы всех приборов или установок обеспечивается наличием двух проводников – собственно, фазой и нулевым проводом.

Типовые схемы проводки однофазной электросети

Конструкция всех электрических приборов, инструментов , бытовой и иной техники предусматривает элементы изоляции и защитные приспособления, которые должны предотвратить попадание напряжения на токопроводящие корпуса или кожухи. Тем не менее , вероятность такого явления никогда не исключается – изоляция может быть пробита разрядом, прогореть от ненадежных , искрящих контактов в соединениях проводов, могут выйти из строя элементы схемы и т.п . В этом случае фазное напряжение может попасть на корпус прибора, прикосновение к которому становится чрезвычайно опасным для человека.

Особую опасность представляют ситуации, если рядом с таким неисправным прибором находятся металлические предметы, имеющие так называемое естественное заземление – стояки отопления, водопроводные или газовые трубы, открытые элементы армирования строительных конструкций и т.п . При малейшем касании к ним цепь может замкнуться, и смертельно опасный ток пройдет через тело человека в сторону меньшего потенциала. Не менее опасны подобные ситуации и в том случае, если человек стоит босой или в мокрой обуви на влажном полу или земле – тоже есть все предпосылки к замыканию цепи переменного тока от корпуса прибора.

Одно из выраженных свойств электрического тока в том, что он обязательно выберет проводник с минимальным сопротивлением. Значит, необходимо заранее создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в случае пробоя на корпус напряжение будет безопасно отводиться.

Сопротивление человеческого тела – величина непостоянная, зависящая и от индивидуальных особенностей, и даже от временного состояния человека. В электротехнической практике эту величину обычно принимают за 1000 Ом (1 кОм ). Стало быть, сопротивление заземляющего контура должно быть многократно ниже. Существует сложная система расчетов , но обычно оперируют величинами в 30 Ом для бытовой электросети частного дома и 10 Ом в том случае, если заземление используется еще и в качестве защиты от молнии.

УЗО будет корректно работать только при наличии заземляющего контура

Могут возразить, что все проблемы вполне решаемы установкой специальных защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы УЗО заземление также является необходимостью. При появлении даже малейшей утечки тока цепь практически мгновенно замкнется и устройство сработает, отключив опасный участок домашней электросети.

Некоторые хозяева пребывают в предубеждении, что для заземления достаточно использовать трубы водопровода или отопления. Это – чрезвычайно опасно и абсолютно ненадежно . Во-первых , гарантировать эффективный отвод напряжения невозможно – трубы могут быть сильно окислены и не иметь достаточно хорошего контакта с землей , а кроме того , на них нередко бывают пластиковые участки. Не исключается и поражение током при при косновении к ним в случае пробоя электропитания на корпус, причем такой опасности могут быть подвержены в том числе и соседи.

Вилка и розетка с заземляющим контактом

Большинство современных электроприборов сразу оснащаются кабелем питания с трехконтактной вилкой. Соответствующие розетки должны устанавливаться и при проведении работ по монтажу проводки в доме. (Некоторые электроприборы старых моделей имеют вместо этого контактную клемму на корпусе для подключения заземления).

Цветовая маркировка проводов однофазного кабеля

Заземление — это надежная защита от многих неприятностей

Вывод из всего сказанного – заземление является обязательным конструктивным элементом домашней электрической сети. Оно выполняет сразу функций:

Эффективный отвод утечки напряжения с токопроводящих деталей, прикосновение к которым может вызвать поражение током.
Выравнивание потенциало в в сех объектов в доме, например, заземленных приборов и труб отопления, водопровода, подачи газа.
Обеспечение корректной работы всех установленных систем и устройств безопасности – плавких предохранителей, автоматов или УЗО.
Немаловажное значение имеет заземление и в предотвращении накопления на корпусах бытовых приборах статического заряда.
Особую важность приобретает оно для современной электроники, особенно – вычислительной техники. Например, работа импульсных блоков питания компьютеров очень часто сопровождается наведением напряжения на корпуса системных блоков. Любой разряд может привести к выходу из строя электронных элементов, сбоям в работе, потере информации.

Теперь, когда важность системы заземления разъяснена, можно перейти к вопросу, как ее сделать условиях частного дома самостоятельно.

Итак, грамотно исполненная система заземления должна обеспечивать надежный контакт с нулевым потенциалом земли и с минимально возможным сопротивлением созданного контура. Однако, гру нт — гр унт у рознь – разные его типы серьезно отличаются друг от друга удельным сопротивлением:

Тип грунта	удельное сопротивление грунта (Ом × м)
Песок (при уровне грунтовых вод ниже 5 м)	1000
Песок (при уровне грунтовых вод выше 5 м)	500
Плодородная почва (чернозем)	200
Влажная супесь	150
Полутвердый или лесовидный суглинок	100
Меловой слой или полутвердая глина	60
Графитовыен сланцы, глинистый мергель	50
Суглинок пластичный	30
Пластичная глина или торф	20
Подземные водоносные слои	от 5 до 50

Очевидно, что те слои, которые обладают наименьшим удельным сопротивлением, располагаются, как правило, на значительной глубине. Но и при заглублении электрода получаемых результатов может быть недостаточно. Проблема эта решается несколькими способами – от увеличения глубины установки штыревых электродов, до увеличения их числа, расстояния между ними или общей площади контакта с грунтом. На практике чаще всего применяются несколько основных схем:

В дачном строительстве применяется она нечасто из-за большого объема земляных работ или в связи с особенностями расположения построек на участке.

Чтобы сделать систему заземления такого типа , потребуются металлические профили, сварочный аппарат, инструменты для земляных работ, кувалда. В ряде случаев, при сложных плотных грунтах, может понадобится ручной бур.

Схематично эта система выглядит подобным образом:

Наиболее часто применяемая схема заземления частного дома

Место расположения заглубленных электродов выбирается с тем расчетом , чтобы было максимально удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Оптимальное расстояние от дома – 3 — 6 метров. Допустимые пределы – не ближе одного метра и не далее десяти.

Размеры, указанные на схеме, отнюдь не являются какой-то догмой. Так, сторона треугольника может быть и до трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть несколько меньшей — 2,0 ÷ 2, 5 м . Количество электродов тоже может меняться – если гру нт пл отный и на большую глубину забить штыри не удается , можно увеличить их количество.

Здравый совет – заранее обратиться в местную службу энергоснабжения за получением рекомендаций по выполнению заземляющего контура. У этих специалистов наверняка есть продуманные и опробованные в данном регионе схемы. Кроме того, они смогут помочь просчитать размеры и исходя из планируемой нагрузки домашней электросети – это тоже имеет значение.

Металлический прокат, который может быть использован для заглубляемых электродов

Что может послужить электродами? Для этих целей чаще всего используют стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4 ÷ 5 мм. Могут применяться трубы, лучше – оцинкованные с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Можно взять стальную полосу с площадью поперечного сечения порядка 48 мм² (12 × 4), но ее сложнее вбить вертикально в грунт. Если решено использовать стальной прут, то то же лучше брать оцинкованный, диаметром не менее 10 мм.

Чтобы связать штыри в один контур, используют полосу 40 × 4 мм или катанку 12 – 14 мм. Этот же материал подойдёт для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь дома.

Не следует торопиться сразу же засыпать смонтированный контур грунтом.

— Рекомендуется, во-первых, запечатлеть его на фотографии с привязкой к окружающим стационарным наземным объектам – это может потребоваться для внесения изменений в проектную документацию, а также для проведения контрольно-проверочных мероприятий в будущем.

— Во-вторых, необходимо проверить сопротивление получившегося контура. Для этих целей лучше пригласить специалистов энергоснабжающей организации, тем более что их вызов, так или иначе, будет необходим для получения разрешительных документов.

Если результаты проверки показывают, что сопротивление велико, необходимо будет добавить еще один или даже несколько вертикальных электродов. Иногда перед проверкой идут и на хитрости, обильно поливая места около заколоченных в грунт уголков насыщенным раствором обычной поваренной соли. Это безусловно, улучшит показатели, однако, не стоит забывать и о том, что соль активизирует коррозию металла.

Обычная поваренная соль существенно снижает сопротивление контура, но, увы, активизирует коррозию металла

Кстати, если забить уголки не получается, то прибегают к бурению скважин на нужную глубину. После установки электродов их с максимально возможной плотностью заполняют глиняным грунтом, в который также перемешивают с солью.

После того как работоспособность контура заземления проверена, необходимо обработать сварные швы антикоррозийным составом. Это же можно проделать и с шиной, идущей к зданию. Затем, после высыхания мастики, котлован и траншеи засыпаются грунтом. Он должен быть однородным, не замусоренным и без щебеночных включений. Затем место засыпки тщательно утрамбовывается.

Весьма удобны для организации заземления на даче готовые комплекты заводского изготовления. Они представляют собой набор штырей с соединительными муфтами, позволяющими наращивать глубину погружения в грунт по мере забивки.

Система заземления с одним штырем

Эта система заземления предусматривает монтаж одного штыревого электрода, но на большую глубину, от 6 и даже до 15 метров.

В комплект обычно входят:

Штыри стальные длиной 1500 мм с оцинкованной или омеднённой поверхностью, или же сделанные из нержавеющей стали. Диаме тр шт ырей может в разных комплектах отличаться – от 14 до 18 мм.

Комплект штанг для сборки заземляющего электрода

Для их соединения они оснащаются резьбовыми муфтами, а для удобства проходки через грунт в компле кт вх одит стальной наконечник.

Соединительная резьбовая муфта и наконечник для упрощения забивки

В некоторых комплектах муфты являются не резьбовыми, а запрессовочными . В этом случае один конец заземляющего штыря сужен с помощью ковки и имеет ребристую поверхность. При ударном воздействии происходит прочное соединение и достигается надежный электрический контакт между стержнями.

Штыри могут иметь и запрессовочную муфту

Для передачи ударного воздействия предусматривается специальная насадка (нагель) из высокопрочной стали, которая не будет деформироваться от воздействия молота.

Нагель — насадка, которая будет передавать ударное усилие от молота

В некоторых комплектах предусмотрено наличие специального переходника, который позволяет использовать в качестве забивного инструмента мощный перфоратор.

Забивание электрода с помощью перфоратора

Для установки такой системы заземления также целесообразно вырыть небольшой котлован глубиной до метра и такой же в диаметре, хотя некоторые предпочитают даже наружное размещение.

Наращивание электрода по мере забивки в грунт

Штыри последовательно вбиваются с наращиванием на нужную глубину.

Затем на оставленный на поверхности участок (порядка 200 мм) надевается латунный контактный зажим.

В такой контактный зажим могут быть вставлены или металлическая шина, или провод заземления

В него вставляется или токопроводящая шина из металлической полосы, или же сразу кабель заземления сечением 25 кв. мм. Для соединения со стальной полосой предусмотрена специальная прокладка, которая не даёт возможности для электрохимического контакта между мелью стержня и сталью (цинком). В дальнейшем шина или кабель заводятся в дом и подключаются к распределительному щитку точно так же, как это было описано выше.

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

Каковы общие достоинства такого комплекта системы заземления с одним глубоко размещённым электродом:

Есть, конечно, и свои недостатки:

Такой тип заземления не может быть реализован на каменистых грунтах – скорее всего, забить электроды на требуемую глубину не удастся.
Возможно, кого-то отпугнет и цена комплекта. Однако это – вопро с с порный, так как качественный металлический прокат для обычной схемы заземления тоже стоит недешево . Если еще присовокупить длительность эксплуатации, простоту и быстроту монтажа, отсутствие необходимости в специализированном инструменте, то, вполне возможно, такой подход к решению проблемы заземления может показаться даже более перспективным с точки зрения экономичности.

Читайте также: