Заземление в частном доме: как сделать правильно своими руками

Заземление – обязательный элемент электропроводки в частном доме. Именно заземление гарантирует безопасность использования электроприборов и защищает вас от риска поражения электрическим током.

На значительной части нашей страны (особенно в сельской местности) — система электропередач старого образца. Наличие защитного заземления в них не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому владельцам частных домов приходится самим делать заземление.

Нужно ли заземление в частном доме

При пробое изоляции питающего провода на металлическом корпусе незаземлённого прибора появляется потенциал. Если дотронуться к такому устройству, то можно получить удар током. В лучшем случае вас немного «пощипает», а в худшем – получите серьёзные травмы, несовместимые с жизнью.

Но что, если «предложить» току более лёгкий путь, соединив корпус оборудования с землёй металлическим проводником меньшего сопротивления? В этом случае большая часть заряда пойдёт уже по нему.

Важно: Заземлять нужно всех потребителей, работающих от сетей напряжением более 42 В переменного и 110 В постоянного тока.

Чем заземление отличается от громоотвода

Многие ошибочно путают заземление в частном доме своими руками 220В и 380В с громоотводом или, правильнее сказать, молниеотводом. На самом деле, разница есть. Заземление делается для того, чтобы возникшее в электросети избыточное электричество уходило в землю, не перегружая при этом электрические цепи. Молниеотвод также отводит атмосферный электрический заряд в землю. Но контур заземления работает всегда, а вот молниеотвод – только тогда, когда в него ударит молния.

Если вам нужен монтаж громоотвода в частном доме своими руками, то не стоит нагружать его функциями обычный контур заземления. Почему? Потому что молниеотвод должен уводить заряд атмосферного электричества в землю таким образом, чтобы он не проходил через дом. В противном случае проводник или его крепления могут нагреться до очень высокой температуры, что, в свою очередь, может привести к возникновению пожара.

При монтаже контура заземления стоит учитывать, что ток в нем намного меньше, чем от молнии. Кроме того, установка контура предусматривает двусторонний процесс: ток идет не только к нулевой жиле, но и от нее.

То есть если смонтировать заземление в частном доме своими руками 220В и 380В и совместить его с функциями громоотвода, то заряд от молнии может не полностью уйти в землю, а вернуться во внутреннюю сеть. Из-за этого может возникнуть перегрузка сети, выход из строя электроприборов или пожар.

Так можно ли совместить контур заземления и молниеотвод? Да, если использовать для этого специализированные контуры фабричного производства. Они позволят вам совмещать две функции, но вот стоимость такого контура будет выше, чем двух независимых устройств.

Устройство заземления в частном доме

Контур заземления представляет собой устройство из двух подсистем: внутренней и наружной. Две трассы соединяются в распределительном щитке. Вторая часть размещается на улице и состоит из электродов, которые соединены металлическими пластинами и вкапываются в землю.

При этом можно сделать разные виды заземления в частном доме своими руками. 380в требует немного несколько иного подхода. У человека показатель сопротивления – 1 кОм, а у механизма – 4 Ом. Электрический ток выбирает самый быстрый и простой путь к земле, который обладает более низким сопротивлением.

В состав заземляющего устройства входят:
1. Заземлитель – это элемент, который соприкасается с грунтом и производит спуск и распределение тока. В частных строениях применяются естественные виды приборов из стального трубопровода, защитного покрытия силового кабеля и железобетонной части фундамента или колонны.
2. Заземляющий проводник представляет собой деталь, которая соединяет электрическую установку и заземлитель.

Применяются три элемента вертикального типа, а также три горизонтальные полоcы, которые соединяют вертикальные элементы. Стальная полоса используется в качестве проводника между распределительным щитом и контуром заземления.

Пользуется популярностью контур в виде равнобедренного треугольника. Его располагают на расстоянии нескольких метров от фундамента здания. При этом выкапывается траншея, куда вбиваются стальные элементы. Затем по периметру монтируется полоса из стали.

Виды контуров заземления

Вообще, контуры заземления могут быть в виде треугольника, прямоугольника, овала, линии или дуги. Оптимальный вариант для частного дома — треугольник, но вполне подойдут и другие.

Треугольник

Заземление в частном доме или на даче чаще всего делают с контуром в виде равнобедренного треугольника. Почему так? Потому что при таком строении на минимальной площади получаем максимальную площадь рассеивания токов. Затраты на устройство заземляющего контура минимальны, а параметры соответствуют номам.

Во время работ не всегда получается сделать треугольник строго равнобедренным — камни попадаются в нужном месте или другие труднопроходимые участки грунтов. В этом случае можно штыри сдвигать.

Линейный контур заземления

В некоторых случаях проще сделать контур заземления в виде полукруга или цепочки штырей, выстроенных в линию (если нет свободного участка подходящих размеров). В этом случае расстояние между штырями тоже равно или больше длины самих электродов.

Недостаток такого способа — для получения нужных параметров необходимо большее количество вертикальных электродов. Так как забивать их — то еще удовольствие, при наличии мета стараются сделать треугольный контур.

Элементы контура заземления

Схема заземления в частном доме включает в себя следующие элементы:
1. три заземлителя вертикального типа, которые вбиваются в грунт, они могут быть выполнены в форме уголка;
2. три горизонтальных стальных полосы, которые соединяют между собой вертикальные заземлители;
3. стальная полоса, которая выступает в роли проводника между контуром заземления и распределительным щитом.

Для контура заземления нельзя использовать арматуру, так как ее поверхность быстро окисляется, а также не позволяет равномерно распределять электрический ток.

Обычно контур заземления выполняется в виде равнобедренного треугольника, который располагается на расстоянии 1-3 м от фундамента дома. Именно на этом расстоянии выкапывается траншея глубиною около метра, в которую укладываются горизонтальные элементы контура. Вертикальные стальные элементы вбиваются на глубину около 3 м таким образом, чтобы на поверхности оставалось примерно 20 см.

Для этого место стыка жилы и контура заземления нужно тщательно зачистить. Также один из вариантов – прокладка стальной полосы с площадью сечения не меньше 16 мм² от распределительного щита до контура.

Еще один вариант увеличения эффективности заземления – это замена стальной жилы на плоскую стальную полосу. Из-за большей площади соприкосновения с грунтом проводимость тока у нее также выше. Однако стальную полосу уложить в грунт сложнее, чем жилу, ее приходится укладывать в грунт по кускам, а затем сваривать их между собой. При этом используется исключительно метод сварки.

Если вы читали или слышали, как сделать правильное заземление в частных домах, то вы наверняка знаете, что использование для соединения элементов конструкции болтов может привести к очень негативным последствиям. Дело в том, что болты достаточно быстро окисляются, из-за чего контур перестает проводить электричество. По тем же причинам нельзя красить раму контура, так как из-за краски ток перестает проходить в землю.

Если при устройстве контура заземления никак не обойтись без использования болтов, то они должны располагаться над поверхностью грунта, быть надежно затянутыми и тщательно зачищены. Время от времени болты следует смазывать специальной токопроводящей смазкой.

В чем разница зануления и заземления

Многие ошибочно путают эти два термина, хотя между ними есть очень большая разница. Зануление предназначено для использования на промышленных предприятиях, но большинство застройщиков пренебрегает этим правилом, устанавливая контуры зануления в жилых домах. Это не совсем безопасно и делается или из-за недостатка знаний, или при желании сэкономить.

Важно помнить, что зануление рассчитано только на вероятность короткого замыкания и не выполняет функции заземления. Такая функция очень полезна при использовании промышленного оборудования, но совершенно бесполезна в бытовых условиях, даже наоборот. К примеру, если к электроприбору подведен нулевой провод, то в случае его обгорания или если вы случайно перепутаете ноль с фазой, то оборудование запросто может перегореть.

Если все-таки вы решились монтировать вместе с комплектом заземления для частного дома и зануление, то крайне рекомендуется дополнительно установить защитное оборудование. Например, большой популярностью пользуется ограничитель напряжения и устройство защитного отключения аппаратуры.

Материал для контура заземления

Контур заземления состоит из вертикальных и горизонтальных заземлителей.

Из чего можно делать:

1. круглая сталь 14мм и более (меньшим диаметром электрод проблематично забить в землю);
2. стальной уголок размерами минимум 40*40*5.

Конец уголка или круглой стали срезают на угол в 30 градусов. Это наиболее оптимальный угол для вхождения стали в землю.

Инструменты

Выполнив расчёт и выбрав схему контура заземления, можно перейти к покупке материалов.

Важно: Строительная арматура не подходит для использования в качестве стержней заземления. Дело в том, что наружный слой таких прутьев калёный, поэтому электрический ток распределяется по сечению неравномерно. А это, в свою очередь, приводит к разрушению металла. Кроме того, арматура подвержена коррозии.

Количество и размеры материалов выбираются в соответствии с расчётными данными.

Помимо этого, нам понадобятся следующие инструменты и оборудование:
1. лопата (разработка грунта);
2. сварочный аппарат (соединение элементов контура);
3. болгарка (обрезка материалов);
4. плоскогубцы (загиб горизонтальной полосы);
5. кувалда и перфоратор желательно со специальной насадкой под прутья (забивка вертикальных электродов).

Все штыри контура соединяются между собой металлосвязью.

Чаще всего штыри между собой соединяются при помощи стальной полосы. Ее приваривают к уголкам или оголовкам прутка. Очень важно чтобы качество сварного шва было высоким — от этого зависит пройдет ли ваше заземление испытание или нет (будет ли оно соответствовать требованиям — сопротивление меньше 4 Ом).

При использовании алюминиевого или медного провода к штырям приваривают болт большого сечения, к нему уже крепят провода. Провод можно накрутить на болт и прижать шайбой с гайкой, можно провод оконечить разъемом подходящего размера. Главная задача та же — обеспечить хороший контакт. Потому не забудьте зачистить болт и провод до чистого металла (можно обработать шкуркой) и хорошо поджать — для хорошего контакта.

Контур заземления в частном доме своими руками

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм2). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.

Контур заземления ПУЭ нормы

В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по нормам ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что, если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Монтаж заземления

1. Сначала подготавливаем вертикальные заземлители. Нарезаем их при помощи болгарки в соответствии с расчётными данными. Затем концы штырей стачиваем под конус. Делается это для того, чтобы электрод легче входил в землю.
2. Затем нарезаем стальную полосу. Длина каждого отрезка должна быть чуть больше стороны треугольника (примерно на 20–30 сантиметров). Концы полос желательно заранее обогнуть плоскогубцами для плотного контакта со штырями при проведении сварочных работ.
3. Берём подготовленные штыри и забиваем их в вершинах треугольника. Если земля песчаная и электроды легко заходят, то можно обойтись кувалдой. Но если плотность грунта большая или часто попадаются камни, то придётся использовать мощный перфоратор или даже бурить скважины. Стержни забиваем так, чтобы они выступали над основанием траншеи примерно на 20-30 сантиметров.
4. Далее берём металлическую полосу 40×5 миллиметров и прихватываем её сваркой к штырям. В итоге у вас получится контур в виде равностороннего треугольника.
5. Теперь делаем подвод контура к зданию. Для этого также используем полосу. Её нужно вывести и зафиксировать у стены (по возможности вблизи распределительного щита).

Тестовые работы на работоспособность

После выполнения монтажных работ выполняется обязательная проверка. Для этого к одному концу контура подсоединяется лампочка. Контур сделан правильно, если лампа ярко светит. Также работоспособность проверяется с помощью заводского прибора — мультиметра.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но, если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования.

Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.

Схема заземления в частном доме

Как правило, электропитание в частных домах осуществляется воздушными линиями с системой заземления TN-C. В такой системе нейтраль источника питания заземлена, а к дому подходят фазный провод L и совмещенный нулевой защитный и рабочий провод PEN.

После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления необходимо произвести его подключение к электроустановкам дома.

Подключение дома к контуру заземления по системе TN-C-S

Как известно в системе заземления TN-C не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабочий N и защитный PE.

Для этого установите в щите шину которая металлически связана с щитом, это будет шина заземления РЕ к ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания. Далее от шины РЕ идет перемычка на шину нулевого рабочего проводника N, шина нулевого рабочего проводника должна быть изолирована от щита. Ну и фазный провод подключаете на отдельную шину, которая тоже изолирована от щита.

После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяете с электрощитом, другой конец крепите к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, который для этой цели и был специально приварен.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ

Для такого подключения не нужно проводить ни каких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолированной от щита шине. Совмещенный PEN проводник источника питания подключаете к шине, которая изолирована от щита и в дальнейшем считаете PEN просто нулевым проводом. Затем подключаете корпус щита к контуру заземления дома.

В случае отгорания PEN проводника со стороны источника питания, все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными последствиями. А так ваше заземление не будет иметь связи с PEN проводником, это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электроприборов.

Часто встречается и такое, когда на нулевом проводнике из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей техники также может возникать небольшой потенциал.
Конечно, при возникновении такой ситуации должно сработать УЗО, но зачем надеяться на УЗО. Лучше и правильнее будет не испытывать судьбу и не доводить до такой ситуации.

Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома можно сделать вывод, что система ТТ в частном доме более безопасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения.

Также хотелось отметить, что необязательно делать контур в виде треугольника. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное, чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.

Готовые комплекты заземления для частного дома

Несмотря на то, что самостоятельная покупка и монтаж контура заземления обходится дешевле, домашние мастера все чаще приобретают готовые комплекты заземления для дачи или частного дома. Их монтаж проще, а значит быстрее.

Однако купить заземление для частного дома, цена которого выше, чем на материал, из которого оно изготавливается, не для всех приемлемо. Попробуем обобщить средние цены на такие комплекты по России по состоянию на январь 2018 года:

Примерно так распределяются цены на изделия на российском рынке. Однако, купить готовые комплекты – это полдела. Нужно еще и смонтировать контур. В среднем стоимость монтажных работ по заземлению частного дома варьируется от 10 000 до 20 000 руб. в зависимости от региона.

Монтаж заземления своими силами – это достаточно трудоемкий процесс, поэтому, если у вас нет времени, желания или навыков, то гораздо проще заказать уже готовые комплекты популярных производителей:
1. 10Ом – популярный отечественный производитель, который предлагает комплекты заземления для монтажа на различную глубину. Глубина установки варьируется в пределах от 6 до 30 м, а цены – от 6000 до 25000 рублей;
2. ZandZ – универсальные заземлители в виде одного или нескольких электродов сборного типа из нержавеющей стали. Монтируются на глубину до 10 м, цена зависит от количества электродов, глубины монтажа и других параметров. Средняя стоимость комплекта для монтажа на 5 м – 23000 рублей;
3. Galmar – еще один популярный производитель сборных электродов для заземления. Монтаж возможен на глубину до 30 м, обойдется такой комплект в 42000 рублей;
4. Elmast – комплекты заземления от отечественного производителя. Изготавливаются из нержавеющей стали, поставляются в разобранном виде, могут монтироваться на различную глубину. Характеризуются длительным сроком эксплуатации. Отличительная черта данных заземлителей – высокая устойчивость к агрессивным химическим средам и неблагоприятным природным воздействиям. Средняя цена за комплект для монтажа на 6-метровую глубину – 9000 рублей;
5. Ezetek – относительно недорогие комплекты со средними эксплуатационными характеристиками. Выгодное преимущество комплекта для монтажа на глубину в 6 м – цена в 6000 рублей.

Существует множество других производителей, предлагающих как уже полностью готовые комплекты для заземления частного дома, так и отдельные комплектующие. Доверять в этом вопросе стоит только проверенным компаниям.

Также имеет смысл прислушиваться к рекомендациям знакомых или хотя бы читать отзывы на тематических форумах. Если вы хотите точно знать, как сделать заземление в частных домах, в интернете можно найти огромное количество видео роликов и фото инструкций на данную тему.

Как заземлить розетку в частном доме

Многим владельцам частных домов не понаслышке знакома проблема со старой и ветхой проводкой, к которой может быть очень сложно подвести заземление. Единственный верный вариант в таком случае – это полная замена старой проводки на новую. Однако далеко не каждому это по карману, поэтому иногда приходится обходиться тем, что есть.

Если нет возможности заменить всю проводку, то нужно хотя бы установить новые розетки, выключатели и распределительные коробки. При этом не нужно менять схему их расположения. При установке новых розеток очень важный момент – это контроль проводов заземления. Они должны находиться в распределительных коробках и выходить на шину заземления через распределительный щит. Ее крепление монтируется на корпус щита.

Еще один относительно простой и дешевый вариант того, как правильно сделать заземление в частных домах – полное отключение старой проводки. В таком случае она просто отсоединяется от щита и остается в стене, а новая проводка прокладывается снаружи. Для этой цели хорошо послужат пластиковые кожухи, а новые выключатели и розетки можно устанавливать в уже имеющихся отверстиях в стенах.

Для обновления распределительных коробок, достаточно будет всего лишь убрать из них старые провода.

Если вам нужно провести новую проводку в старом доме и провести к электрическому оборудованию заземление, то придется также устанавливать новый распределительный щит. При этом старую проводку можно оставить, но подключать к ней стоит только маломощные электроприборы.

Капитальный ремонт электропроводки в старом доме – это долго и дорого, более бюджетный вариант обезопасить себя от пожара и возможности короткого замыкания – это дополнить сему электропроводки одним проводом заземления. Его можно даже не укладывать внутри стены, а просто проложить в пластиковом кабель-канале.

Преимущества такого варианта очевидны: кабель-канал отлично вписывается в любой интерьер и хорошо крепится к любому материалу. Канал обычно проводится между распределительными коробками, а также от распределительного щита. В каждой распределительной коробке все заземляющие провода должны быть соединены между собой и выходить на заземляющую шину.

Как правильно сделать заземление в частном доме