Как сделать заземление в частном доме своими руками

При обустройстве домашней электросети УЗО и автоматические выключатели не могут в должной мере обеспечить защиту системы и жильцов. Оптимальный вариант предотвращения аварийной ситуации – заземление в частном доме. Данная линия организуется по нескольким схемам, четко регламентированным нормативами.

Заземление в частном доме

Делать заземления требуется не только в частном доме, но и во всех постройках на участке. Оно во многом бессмысленно лишь в бане или веранде, где есть только освещение. В остальном – любой электрический инструмент или бытовой прибор (стиральная машинка, плита и т.п.) может стать источником поражения током. И провод «на землю» как раз предназначен для предотвращения этого.

Принцип работы заземления

Следует разделять защитное (PE) и функциональное рабочее (FE) заземление. По зданию проводами они идут раздельными контурами и нигде не соприкасаются между собой. Первое делается с целью повышения электробезопасности и является обязательным в частных домах. Второе предназначено для правильной работы электроустановок с трансформаторами или электродвигателями и в коттеджах обустраивается редко.

Можно ли делать самому

Заземление дома своими руками может выполнить любой хозяин при наличии желания и необходимой информации. Перед началом работы также нужно подготовить необходимые инструменты:

  • Аппарат для сварки,
  • Болгарку,
  • Перфоратор,
  • Лопату,
  • Тяжелую кувалду,
  • Гаечные ключи, чтобы затянуть болт.

Обеспечьте наличие всех материалов для выполнения защитного устройства:

  • Уголки (50 на 50) или палочки из нержавейки,
  • Три металлические полоски, имеющие длину 120 см, ширину – 4 см и толщину в районе 4 мм,
  • Полосу (40 на 4 мм) из нержавеющей стали, длина которой обязательно должна соответствовать расстоянию от места, где проводят заземление до входа в дом,
  • Болт маркировки М8 или М10,
  • Провод из меди, имеющий толщину 6 мм.

Контур заземления своими руками

Приступая к выполнению контура заземления частного дома, определитесь с его будущим местоположением. Выбор должен пасть на зону, которая находится около забора. В этом случае можно не волноваться, что во время прохождения тока в землю при неполадках с сетью пострадают домашние животные или люди.

Дополнительную защиту установке обеспечит небольшое ограждение опасного участка.

Обратите внимание!

В статье приведен пример выполнения заземления по треугольной схеме.

В выбранном месте выкапывают ров в виде треугольника, стороны которого равны 1, 2 м. Глубина траншеи должна составлять порядка 70 см. Такой же ров делают, начиная от угла треугольника и заканчивая входом в дом.

Теперь можно приступать к монтажу защитной конструкции.

  • В помеченные углы треугольника вбивают штыри до тех пор, пока над уровнем земли не останется 20 см контура,
  • Устраняют примятые куски металла, зачищают площадку и приваривают следующий элемент конструкции: горизонтальный штырь,
  • После того, как защита остынет, зачищают места сварки и обрабатывают средствами от коррозии,
  • В подготовленный ров, который идет от места заземления к жилищу, кладут полосу из металла, имеющую сечение 25/4 мм,
  • Приваривают ее к ближайшему углу треугольника,
  • Подсоединяют защитный провод, который затем подключают к прибору учета (щитку) с помощью приваренного болта.

Для соединения контактов шины используют гильзу, имеющую круглую площадку. Затем крепят приспособление так:

  • Закручивают гайку,
  • К ней крепят шайбу,
  • Проводят провод,
  • Закрывают 2 шайбой,
  • Всю конструкцию затягивают гайкой.

Как видим, сделать самому защитную конструкцию несложно. Главное, избежать самых распространенных ошибок, которые испортят все усилия хозяев.

Проектирование одноэтажного дома 12 на 12 с тремя спальнями: правильное распределение пространства

Правильный выбор

Перед тем как начать работу, важно определиться с видом заземлителя. Это самая важная деталь системы заземления. Представляет собой электрод, который прикасается к земле. Бывает двух видов:

  1. Естественный. В большинстве случаев изготовлен из металла. Часто это обычная арматура. В отношении естественного заземлителя есть одно важное правило: у него должно быть 2 контакта, которые заземляют проводники с прибором отопления. Трубы канализации и отопления, трубопроводы, по которым идут взрывоопасные вещества, и трубы с защитой от коррозии не могут выступать в качестве заземлителей.
  2. Искусственные. Изделия, специально изготовленные для того, чтобы обустроить заземление газового котла. К ним относятся металлические трубы, уголки, изготовленные из стали, полоски металла.
Читайте также:  Как работает гидравлическая стрелка в системе отопления

Подключение в доме

На шуруп, приваренный к проволоке, наматывается оголенный кусок провода и закрепляется гайкой. И уже его выводят на щиток. В щитке устанавливается отдельный автомат и проводится трехжильный провод к розетке.

Характеристики автомата и сечение кабеля подбираются под мощность бойлера. Если у аппарата мощность 2-3,5 кВт, подойдет автомат на 10 ампер и медный кабель сечением 2 мм, для мощности накопительного водонагревателя от 3,5 до 4,5 кВт – автомат 16 ампер и кабель с сечением 2,5 мм, выше – 25 ампер, сечение 3 мм и выше.

Важно правильно подключить провода кабеля, для того, чтобы вы и профессиональный электрик мог правильно понять расположении фазы, нуля и заземления по цвету. Землю подключают на желтый, зеленый или зелено-желтый провод. Ноль подключают на синий провод, а фазу на третий. Обычно он белый, коричневый или черный. Розетку важно покупать с клеммой для заземления.

Далее проводится провод в коробе или канаве в стене, устанавливается розетка. Она должна находиться на расстоянии 50 см от корпуса водонагревателя и 80 см от пола. Запрещено устанавливать розетки над ванными и душевыми кабинками.

Защитное зануление

Некоторые люди для экономии или по незнанию вместо защитного заземления используют в частном доме зануление. Схема последнего применяется на предприятиях при использовании промышленного оборудования. Основное назначение зануления — это защита оборудования от короткого замыкания. Поэтому применение его в частном доме нецелесообразно, и оно никак не может заменить защитное заземление.

Не стоит экономить на своей безопасности. Сделать заземление для 220 В в частном доме своими руками несложно. Все необходимые инструменты есть в наличии у каждого хозяина.

Если проводка в вашем доме выполнена двухжильными проводами, то провода для подключения заземляющего проводника нет. Решить эту проблему можно без замены проводки следующим способом. Розетки в доме заменяются с обычных на розетки с заземлением, а заземляющий провод ведут по наружной поверхности стены, можно его спрятать под плинтусом или в декоративный пластмассовый короб.

Для безопасной эксплуатации мощных электроприборов, особенно расположенных во влажных помещениях (бойлер, стиральная машина), применения заземляющего контакта в розетке недостаточно. Корпусы таких приборов нужно соединить медными жилами напрямую с заземляющей шиной. Для этого на корпусе есть специальный болт, помеченный значком заземления.

Элементы заземлителя выполнены из чёрного металла, который под действием коррозии будет постепенно разрушаться, и в какой-то момент заземление перестанет выполнять свои функции. Чтобы не пропустить этот момент, необходимо периодически проверять работоспособность контура и при необходимости восстанавливать его. Поэтому нелишним будет зарисовать план расположения всех элементов.

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Устройство заземления в частном доме

Состоит система заземления частного дома из:

  • заземлителей-штырей,
  • металлических полос, их объединяющих в одну систему;
  • линии от контура заземления до электрощитка.

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

Читайте также:  Делаем электрокотел своими руками – чертежи и принцип работы

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Устройство заземления

Схемы контура заземления

Домашний контур заземления является устройством с внутренней и наружной подсистемами. Две из его трасс соединяются в распредщитке, остальная часть находится на улице. Она представляет собой электроды, скрепленные пластинами из металла и вкопанные в грунт. На главный щиток от конструкции протягивается металлическая шина. Устройство работает по принципу отвода электротока в локальный грунт при касании человека к технике.

Из чего делать заземление

Металлический уголок для заземления

Своими руками можно выполнить заземление из металлических прутов 16 мм в диаметре. Один конец элемента затачивают до острого состояния, а на второй прикрепляют сваркой плоскую площадку.

Также используют металлический уголок с выступами в виде полочек длиной 50 мм, которые быстро забиваются кувалдой в мягкую почву.

Трубы со сплющенным или заваренным в конус краем также подойдут для обустройства защиты. Понадобится проделать отверстия с отступом 50 см от края, чтобы система функционировала в условиях пересохшего грунта. Для восстановления работы в элементы заливают раствор соли с водой. Недостаток технологии – необходимость выкапывания или бурения скважины.

Из арматуры заземление делать нельзя – каленый слой изменяет направление тока и быстро расщепляется в почве.

Модульно-штыревое заземление

Конструкция представляет собой стальные штыри длиной 1,5 м с медным покрытием. Готовый комплект модульно-штыревого заземления для дома и дачи соединяется муфтами. Вертикальные и горизонтальные элементы скрепляются латунным зажимом.

Сборка и монтаж осуществляются последовательно:

  1. Штырь обрабатывается антикоррозийным средством.
  2. На верхнюю часть устанавливается насадка-наконечник для удобства работы с вибромолотком.
  3. На второй конец прута надевается заостренный наконечник и покрывается антикоррозийным средством.
  4. Наверх штыря надевается плоская площадка.
  5. Выкапывается углубление в грунте.
  6. Набор для заземления в сборке помещается в яму и ввинчивается на максимальную глубину.
  7. Вибромолотом конструкцию погружают в почву, оставляя 20 см для присоединения другого стержня.

Готовый модульный прибор занимает небольшую территорию, не требует проведения сварочных работ. Все части конструкции изготавливаются заводским способом, поэтому собираются без усилий.

Контур из черного металла

Устройство заземления

Заземляющим электродом являются любые стержни из черного металлопроката – стальные уголки, трубы, гладкая арматура, двутавры. Оптимальное сечение металла для эксплуатации на протяжении 20-30 лет – не меньше 1,5 см2.

Читайте также:  Высота установки сантехники: требования СНиП

Популярный вариант, по которому может делаться защитный контур – в виде треугольника, где электроды являются вершинами. Штыри соединяются полосами из металла, аналогичный элемент протягивается на распределительный щит. В зависимости от сопротивления почвы стержни устанавливаются на расстоянии 1,2 – 3 м.

МЭК отмечает, что в условиях песчаников, щелочных грунтов с низким УГВ можно использовать чернометаллические штыри с оцинковкой.

Устройство заземления

Глубина забивания штырей

Схема контура заземления

Допускается забивание металлических стержней на глубину:

Устройство заземления
  • от 80 до 100 см, но не менее 60 см ниже уровня промерзания почвы;
  • от 100 до 200 см при наличии пластичных, подвижных грунтов на участке;
  • с выступом на 1/3 во влажных почвах.

Замерзший или пересохший верхний слой увеличивает сопротивление почвы в 10 раз.

Чего делать нельзя

Устройство заземления

Неправильное соединение заземляющего провода

Чтобы безопасно заземлять участок и дом, стоит обращать внимание на запреты ПУЭ. Согласно документу нельзя:

  • применять металл с корродированием – существуют риски коротких замыканий;
  • использовать арматуру в качестве заземлителя и проводника – ток разрушает каленый слой и прут быстро ржавеет;
  • прокладывать контур на расстоянии от жилого здания не более 1 м – система будет неэффективной;
  • использовать в качестве контура трубы отопления или подачи воды – система не будет целостной;
  • объединять РЕ-проводник с рабочим нулем за участком разделения – защитный автомат начнет срабатывать постоянно;
  • ставить перемычку на ноль и РЕ-проводник розетки – при разрыве нуля на корпус бытовой техники будет подаваться фаза.
Устройство заземления

Подробные рекомендации указаны в Правилах устройства электроустановок.

Как нельзя заземлять

Непригодное по ПУЭ заземление

Как нельзя заземлять

П. ПУЭ категорически запрещает заземлять электроустановки на любые трубопроводы. «Радиолюбительское» заземление на водяную трубу теперь также недопустимо: любой кусок пластиковой трубы в домовой разводке многократно увеличивает поражающее действие тока пробоя. А что будет, и по закону и по-свойски, если пробой у вас убьет принимающую душ жену соседа, объяснять не нужно.

Как нельзя заземлять

Также запрещено выводить наружу заземляющие проводники и подключать их к шине заземления на неподготовленные контактные площадки. На рисунке справа – дважды непригодное к использованию заземление.

Как нельзя заземлять

Дело тут в том, что каждый металл имеет свой электрохимический потенциал. При неизбежном снаружи увлажнении образуется гальваническая пара и начинается электрокоррозия; смазка спасает от нее только в сухом помещении. Коррозионный процесс распространяется под оболочку заземляющего проводника. Хозяин пребывает в полной уверенности, что «его заземление его бережет», но при аварии заземляющий проводник мгновенно отгорает.

Как нельзя заземлять

Также запрещено заземлять электроустановки последовательно, друг через друга, и подключать более одного заземляющего проводника на одну контактную площадку шины заземления (рис. ниже). В первом случае одна аварийная установка «потянет» за собой другие, и все они будут создавать помехи друг другу; это называется – электромагнитная несовместимость. В обоих случаях работы по устранению аварии связаны с риском для жизни.

Как нельзя заземлять

Правльное (справа) и неправильное (слева и в центре) подключения к заземлению

Расчет параметров и сопротивления при установке заземления

Контролирующие службы предъявляют высокие требования к системам заземления в частном доме. Так, расчет сопротивления будет зависеть от типа грунта участка. Для определения сопротивления нужен особый прибор (измеритель), но чаще заземление в частном доме делают опытным путем:

  1. Взять стержни по 3 метра длины, спаять между собой.
  2. Омметром замерить сопротивление контура.
  3. При получении показателя выше 4 – 10 Ом (для обычного грунта) ввести в контур еще один элемент. Делать так, пока цифра не войдет в указанный интервал. Для песчаного грунта показатель может быть равен 50 Ом.

Специалисты рассчитывают показатель по формуле. Это потребуется, если грунт на участке неоднородный, пластовой. Хуже всего подходит для установки заземления на громоотвод или газовый котел скалистый, каменистый грунт (потребуется делать искусственную насыпь). В сложных случаях лучше не узнавать, как сделать заземление или громоотвод, а доверить расчет специалисту.

Готовые комплекты заземления для дома

Если все делать самому, можно прилично сэкономить. Но если времени свободного не хватает, а деньги есть, можно приобрести готовые элементы заземления для частного дома. Тогда не придется пользоваться сваркой. Самыми популярными являются:

Готовые комплекты заземления для дома

В принципе, зацикливаться за этих представителей российского рынка не стоит. Есть масса не менее эффективных средств защиты электропроводки, бытовых приборов и пользователей. В любом случае, покупая готовый комплект, придется потратить деньги.