Заземление в камне или скале

Дайджест – Промышленная безопасность. Заземление в скальном грунте

Заземление частного дома прекрасная возможность в несколько раз увеличить безопасность используемого в доме электрооборудования. Способов сделать рабочий контур заземления на сегодняшнее время достаточное количество.

Как правило, стандартной схемой является изготовление из трубы или металлических штырей электродов заземления длиной около двух метров, которые забиваются в землю по форме треугольника.

При этом расстояние между каждым забиваемым электродом выдерживается в пределах 50 сантиметров. Такой способ создания защитного заземления, наиболее приемлем, и отлично подходит для заземления бытовых электроприборов.

Однако что же делать тем владельцам загородных домов, на участках которых преобладает в основном скальный грунт, забить в который электрод на 2 метра не получается? Оказывается, что и в таком случае выход из сложившейся ситуации есть и вариант этому, заземление в камне или скале.

Заземление в камне или скале своими руками

В основе данной технологии, лежит так называемое электролитическое заземление, которое предназначено именно для установки на скалистых или каменистых грунтах, имеющих достаточно высокое удельное сопротивление.

Так же при установке электролитического заземления нет необходимости использовать, например специализированную технику либо же досыпать на участке дополнительный слой земли. Поэтому, данный вариант заземления отлично подходит для тех загородных участков, где нет возможности забить заземляющие электроды на глубину, большую, чем один метр.

В основе данной технологии заземления, лежит использование специальных электродов, которые обеспечивают наименьшее сопротивление заземления в отличие от обычных электродов, изготовленных из металла.

Кроме этого, при обустройстве электролитического заземления на участке, используется и специальная смесь, которая состоит из минеральных солей с определённого рода добавками. Это позволяет обеспечить электродам заземления больший срок эксплуатации, защищает их от коррозии и ржавления. Например, срок службы такого заземления более 50 лет.

Заземление в скальном грунте

Как было сказано выше, когда устанавливается заземление в камне или скале, то для этих целей лучше всего использовать технологию электролитического заземления. В конструкцию такого заземления входит несколько составляющих:

Электроды заземления;
Специальная смесь, состоящая из минеральных солей с добавками;

Электрод заземления — представляет собой изделие в виде трубы круглого диаметра с пустотой внутри и определённой перфорацией для усиления его сторон. Преимущество конструкции такого электрода заземления в том, что электрод может быть установлен на глубину до 0,7 метра, при этом сопротивление заземления будет меньше чем при обустройстве обычного заземляющего контура, где электроды забиваются на глубину около 2 метров.

Вовнутрь установленного электрода засыпается смесь с минеральной солью и добавками, которая хорошо притягивает и впитывает воду, обеспечивая тем самым создание электролита. Электролит после выщелачивания возвращается в грунт тем самым, обеспечивая нужной плотности электропроводность грунта, понижая в несколько раз его удельное сопротивления.

Как измерить сопротивление заземления?

Чтобы измерить сопротивление заземляющего контура используется специальный прибор для измерения сопротивления заземления. Один конец такого прибора подсоединяется к выводу заземляющего контура, а другой конец к технологическому установленному штырю. После этого смотрят реальные показания заземляющего контура.

Важно знать при этом, что сопротивление заземления для частного дома, который обслуживается воздушной линией электропередач подающей 220 Вольт, должно быть не более 30 Ом.

Монтаж заземления в камне или скале: советы ⇓

⇒ Делать заземляющий контур рекомендуется, как можно дальше от жилого строения. В таком случае возле дома не будет создаваться опасная зона «шагового» напряжения.

⇒ Перед установкой заземления, рекомендуется проверить, чтобы и у соседей также было бы рабочее заземление. В противном случае может получиться так, что после монтажа заземляющего контура «земля» приходящая в дом будет иметь меньшее по значению сопротивление, поскольку весь ток будет «перетекать» на установленный возле дома заземлитель.

⇒ Если применяется стандартная схема заземления, то желательно использовать только сварку для соединения всех элементов заземляющего контура. В противном случае, уже через небольшой промежуток времени, болты, которыми соединялись конструктивные элементы заземления, могут окислиться, а сопротивление заземления при этом резко подпрыгнет вверх и толку от него будет мало.

Как видно из всего сказанного, заземление в камне или скале сделать совсем не сложно, главное придерживаться правильной технологии и знать, как делается заземление в камне или скале.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Заземление в песчаном грунте. Как сделать своими руками?

Заземление в песчаном грунте

Из-за высокого удельного сопротивления, с заземлением в песчаном грунте могут возникнуть определённые сложности.

Однако, как и заземление в скальном грунте, проблема вполне решаема и своими руками, главное правильно определиться с материалами, которые будут использоваться для этих целей.

Конечно же, если опыта никакого в изготовлении заземления нет, то лучше всего пригласить специалистов для изучения участка и составления проекта. Но если есть желание самостоятельно сделать заземление, то можно обработать песчаный грунт солью, что позволит в значительной мере снизить его сопротивление.

Итак, о том, как делается заземление в песчаном грунте, о материалах используемых для этих целях и будет рассказано ниже.

Заземление в песчаном грунте

При изготовлении заземления в песчаном грунте из металлических уголков, сначала вырывается котлован. Глубина котлована должна быть не менее 2-2,5 метра, а по своей форме он должен быть круглым, диаметром приблизительно в один метр.

После того как котлован вырыт, в него устанавливается электрод, а котлован поочерёдно засыпается слоями соли и земли. При этом слои соли должны быть несколько меньше по толщине, чем засыпаемые слои земли. Обязательно в процессе укладки слоёв соли и земли, используется трамбовка и вода для их смачивания.

Рекомендуется использовать соль для заземления в песчаном грунте, только такую, которая не будет отрицательно воздействовать в плане коррозии на металлический электрод. Для этого отлично подходит окись кальция или нитрат натрия.

Таким образом, изготавливается три электрода, которые соединяются между собой в треугольник посредством металлической полосы или арматуры. Просыпать солью траншею для укладки шины заземления в дом не нужно.

Насыпное заземление в песчаном грунте своими руками

Существует ещё один способ сделать заземление в песчаном грунте, применив для этого другой грунт, который имеет меньшее удельное сопротивление. Что это значит?

В тех местах песчаного грунта, где будут установлены электроды заземления, вырываются ямы радиусом не менее 1,5 метра и глубиной на всю длину электрода. После установки электрода заземления своими руками, ямы засыпаются не песчаным грунтом, а другим, обладающим меньшим сопротивлением.

При этом, как и в первом случае, используется вода и трамбовка, поскольку грунт после засыпания в котлован должен быть очень плотно утрамбован.

На самом деле, сделать заземление в песчаном грунте вполне под силу своими руками. В интернете сегодня можно найти много видео и схем на эту тему, что без труда поможет определиться и выбрать правильный тип заземления в песке.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Монтаж горизонтальных заземлителей – Безопасность

Вертикальные, особенно глубинные, заземлители могут обеспечивать хорошую проводимость за счет контакта с нижними слоями грунта, часто имеющими высокую проводимость. Однако во многих случаях сопротивление грунта в поверхности слоях невелико, и при этом оказывается рациональным применение горизонтальных заземлителей, особенно если нижние слои грунта обладают увеличенным сопротивлением.В других случаях горизонтальные заземлители необходимы из-за отсутствия механизмов для монтажа вертикальных электродов в скальных, гравийных и других грунтах. Если же скальный грунт закрыт слоем земли, то выполнение горизонтального или «лучевого» заземлителя может оказаться менее трудоемким и сравнительно дешевым, чем монтаж вертикальных электродов.Горизонтальные заземлители необходимо прокладывать и для того, чтобы соединить смонтированные вертикальные электроды в общий сложный заземлитель или контур заземления.Лучевые заземлители часто применяют для молниезащиты, где важна хорошая проводимость заземлителя в летнее время, а именно тогда ее может обеспечить горизонтальный заземлитель, проложенный в торфяном или другом хорошо проводящем талом верхнем слое земли. То же относится и к сезонным электроустановкам, работающим в летнее время.Конструктивно горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой и любой другой стали, но предпочтение следует отдавать круглой стали, имеющей при той же массе и той же проводимости меньшую поверхность и большую толщину, вследствие чего обладающей большей коррозийной стойкостью. Кроме того, круглая сталь дешевле, и ее легче монтировать. Поэтому для протяженных заземлителей (так же как и для вертикальных электродов), при устройстве которых не предъявляется специальных требований по термической устойчивости, по количеству уносимого металла и др., следует рекомендовать применение малоуглеродистой круглой стали.Способ монтажа горизонтальных заземлителей выбирают в зависимости от объема работ, удаленности объектов строительства от баз механизации, характера грунта, наличия и возможности получения механизмов и других факторов.При больших объемах работ, например при устройстве выносных заземлителей (иногда отдаленных за километры от заземляемого объекта) или при монтажесотен протяженных лучей заземления многих опор сооружаемой линии электропередачи, наиболее целесообразно использовать специализированные машины. В мягких грунтах применяют ножевые кабелеукладчики или навесные к тракторам (или прицепные) приспособления в виде ножа, изготовляемого из двух пластин, расположенных под небольшим углом, как клин, напоминающий соху или плуг. Весь комплекс работ, состоявший ранее из нескольких операций (рытье траншей, укладка заземлителей, засыпка и трамбовка траншей), при этом способе монтажа выполняется за один проход механизма.В мерзлых и других твердых грунтах применяют навесные баровые механизмы, режущие грунт и образующие траншеи.В других случаях для устройства сложных заземлителей, состоящих из горизонтальных и вертикальных электродов, применяют специальную машину по устройству контуров заземления, имеющую навесной канавокопатель.В скальных грунтах допускается прокладка протяженных заземлителей под разборным слоем толщиной не менее 0,1 м над монолитной скальной породой. При меньшей толщине этого слоя или при его отсутствии заглубление протяженных заземлителей потребовало бы чрезмерных затрат, и поэтому их или заменяют глубинными вертикальными, или прокладывают заземлители по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором. В других случаях, когда вблизи от заземляемых объектов имеются водоемы, на их дне укладывают протяженные заземлители и от них прокладывают соединительные кабельные или воздушные линии к объектам. Разумеется, любое решение должно быть отражено в проекте, утверждаемом в установленном порядке.

Для укладки коротких горизонтальных заземлителей в стесненных условиях, например при монтаже горизонтальных перемычек между двумя-тремя вертикальными электродами, траншею часто копают вручную, так как малый объем работ в случае большой удаленности от базы механизмов не оправдывает их перегон. Между тем ручной способ производства работ можно рационализировать и обойтись совсем без траншей. Для этого можно воспользоваться ручным механизированным заглубителем электродов, применяемым обычно для вертикального ввертывания или забивки электродов. Если в местах погружения вертикальных электродов выкопать приямки глубиной до 1 м, то объем земляных работ будет гораздо меньшим, чем при копке траншей. Между этими приямками нетрудно смонтировать перемычки в ненарушенном грунте, расположив заглубитель с вставленной в него стержневой перемычкой близко к горизонтальному положению (рис. 1).Рис. 1. Схема бестраншейной прокладки между электродных перемычек:1 — вертикальный электрод; 2 — смонтированные перемычки; 3 — заглубитель электродов; 4— положение перемычки в стадии монтажа; 5— место сварки.

Пунктиром показаны концы перемычки до отгибания для приварки к электродуКонцы перемычек, показанные пунктиром, загибают к электродам и приваривают к ним на длине, не меньшей шести диаметров. Копать приямки, если нет буровой машины, рациональнее не лопатой, а ручным буром, которым в мягком грунте за 5 мин можно сделать яму диаметром 430 мм и глубиной 1 м. Край ямы нужно срезать для удобства монтажа перемычки. Бур легко сделать в мастерской по типу фрез-бура, применяемого связистами для копки котлованов под столбы.

Всего комментариев: 0

Какое делать заземление в песчаном грунте?

Что особенного в песчаном грунте и почему вообще встал такой вопрос: делать ли в нём заземление? Дело в том, что удельное сопротивление грунта, насыщенного или полностью состоящего из песка, может достигать значения в 4000 Ом/м, что несомненно может вызвать трудности при организации заземления (см. таблицу ниже).

Песок, сильно увлажненный грунтовыми водами

Контур заземления для частного дома — замер сопротивления, размеры, монтаж, цены

При строительстве или покупке частного дома, к нему будет подведена система электроснабжения, и поэтому понадобятся заземляющие мероприятия. Предлагаем рассмотреть, как делать отдельный внешний и внутренний контур заземления, стоимость его установки и нормы ПУЭ, а также цену и где купить материалы.

Что это такое – заземляющий контур

Устройство заземления – это соединенные группой горизонтальные проводники – электроды, их монтаж производится в непосредственной близости с объектом на определенном расстоянии друг относительно друг друга.

Для чего нужен контур:

защита электрических приборов от перепадов напряжения в помещениях;
защита жителей дома от удара тока;
сопротивление «растеканию» энергии;
для молниезащиты коттеджа, дома или квартиры.

Технология внутреннего контура

Для построения такой группы принято использовать стальные уголки или арматурные металлические трубы, опоры, длиной до 3 метров. Они забиваются в землю при помощи кувалды, и при необходимости закрепляются фундаментом, но желательно не заливать их, иначе если понадобится ремонт его будет невозможно осуществить.

Объединить их между собой нужно, используя тонкую ленту из стали с толщиной от 4 миллиметров, которую перед началом работы укладывают в траншею глубиной до метра. Между собой все крепим при помощи сварки.

Чтобы сэкономить место на участке, эти группы размещаются по периметру здания, или общей территории. Контур – именно такая геометрическая фигура образовывается при оценке работы сверху. К этому заземлителю выводятся абсолютно все электрические приборы дома, в особенности те, что потребляют нагрузку выше средней: от 380 В.

От чего зависит контур

Перед началом работы обязательно проводятся замеры и измерение сопротивления контура заземления. Этот показатель зависит от нескольких факторов, в частности:

Состояние земельного настила;
Глубина установки заземления;
Качество грунта и его тип (глина, чернозем, песок и т.д.);
Количества заземляющих групп и электродов в каждой группе;
Материала электродов и его характеристик.

В идеале нужно расположить заземлительный контур в черноземе, глинистых грунтах и суглинках. Категорически запрещено монтировать электрическое сопротивление в каменных покровах или скалах, они также проводят ток, и сопротивление у данных материалов очень низкое.

Грунты для заземления

Инструкция по устройству контура

Устройство АС контура заземления нужно устанавливать на расстоянии около 50 метров от места ввода электрических сетей в дом. Это расстояние является оптимальным для установления как вертикальных, так и горизонтальных электродов, но желательно их поверхность не должна быть окрашена;
Профиль сечения заземлителей подбирается согласно материалу, мы подготовили специальную таблицу, по которой подбираются размеры электродов; Таблица по которой подбираются размеры электродов
Контур защитного заземления составляем из стального уголка и стальной ленты, их соединения проводится дуговой сваркой, после окончания работ обязательно испытание на прочность соединений;

Монтаж замкнутого контура производится следующим образом: выкапывается траншея выбранной глубины, оптимальное значение 70 сантиметров, но если у Вас наполнена квартира различного рода силовыми установками, то можно создать ров и до метра вниз. Форма траншеи представляет собой равнобедренный треугольник с максимальной шириной метр и глубиной о07-1 м, предварительно обязательно его нужно замерить.

Контур треугольник

К вершинам треугольника забивается кувалдой уголок, который будет отвечать за первоначальное сопротивление контура заземления частного дома. Оптимальная длина трубы для обычного здания – 2-3 метра. Если арматура плохо входит в землю – воспользуйтесь специальным буром, а не молотом. После этого по траншее начинаем устанавливать наши заземлители.

Советы от электрика:

Перед тем, как сделать защитный контур заземления своими руками, нужно заострить концы труб, так они будут легче устанавливаться и не понадобится повторного силового воздействия;
Уголки нужно забивать не полностью, а оставлять около 30 сантиметров над поверхностью земли. Это поможет соединять их. Схема забивания уголков
После свариваем части системы в одно целое, и соединяем с вводом напряжения дом или электрощитовой;
Места сварки и сгибов обязательно обрабатываются обезжиривателями и специальными растворами против коррозии.
Есть еще один способ соединения ленты и электродов – вывести из земли дополнительный замкнутый провод, к которому при помощи болтов среднего размера подключить проводники, по которым и будем прокладывать шины. Сечение медного кабеля для этого способа должно быть не меньше 10 мм, алюминиевого – 16 мм, стального 75 мм.

После того, как все электроды замкнуты, нужно проложить стальную полосу до 4 мм толщиной, начинаем от подстанции и движемся по периметру.

Понадобится чертеж-схема участка, т.к. монтаж контура заземления частного дома или здания запрещен СНИП над газовыми или водопроводными трубами. Её можно составить схематически либо использовать ПО (к примеру, программа АвтоКад), этот документ понадобится, когда будет составляться протокол проверки согласно ГОСТ. Кроме того, нужно учитывать еще и разрешение от энергоснабжающей компании.

Видео: как сделать контур заземления в доме

Контуры заземления, могут сооружаться, только если есть акт на скрытые работы.

Проверка и оценка

После обязательно должно произвестись подключение и испытание контура заземления на сопротивляемость. Для этого подсоединяем к нему мультиметр в режиме оммерта, после чего подключаем все приборы в помещении к заземлению, и замеряем периодичность импульсов. Оптимальный показатель 60 импульсов в минуту.

Какие требования контуру заземления:

Провода допускается выбирать больше, чем указано в нашей сравнительной таблице, но не меньше;
Полоса, соединяющая электроды, должна быть изготовлена из легированной стали, устойчивой к коррозии;
Обязательно производится окраска соединений (цвет подбирается согласно ГОСТ);

Смета составляется не только на сами материалы, расценки на типовой контур заземления учитывают и производящуюся работу, потому что в любом случае придется приглашать сотрудника электроснабжающей компании для оценки работы, он заполнит паспорт и выдаст протокол.

Арматура – 1500 рублей;
Стальная лента и её установка – 3000 рублей;
Окраска соединений – 300 рублей;
Первичная документация – 200 рублей;
Сварочные работы при подключении к котельной – 200 кВт (100 рублей);
Провода, которыми осуществляется прокладка заземления к проводке дома – 500 рублей;

Сроки, по которым создается контур типа КТП или ТП заземления – 3-5 дней. К монтажу нужно подходить очень ответственно, наденьте защитный костюм и диэлектрические перчатки, ри работе со сваркой используйте маску.

Как сделать правильное заземление своими руками

В старых многоэтажках и частных домах о заземлении не задумывались — в этом не было нужды. В наше время в каждой квартире одновременно работает множество электрических приборов, подключены практически все розетки, работает холодильник, электроплита, вытяжка, заряжаются сотовые телефоны и ноутбуки, поэтому без заземления уже не обойтись.

В статье поговорим о том, как сделать заземление своими руками как в частном доме, так и в квартире.

Устройства заземления своими руками: схемы и примеры

Для примера возьмем удачный опыт устройства заземления, осуществленного на основании официально заверенного проекта, проверенного и допущенного к эксплуатации.

Для устройства заземления необходимо:

Аппарат и сварочная маска.
Две лопаты (совковая и штыковая).
Молоток или кувалда.
Стальные уголки.
Стальной прут.
Провода.
Электроды.
Труба гофрированная.
Клемма.

Для примера возьмем частный дом. Разметим точки на расстоянии друг от друга по 1,5 метра, забиваем 3 стальный уголка. между которыми расстояние по 1.5 метра забиваем электроды — 3 стальных, 3-х метровых уголка.

Вбиваются уголки вертикально, утапливаясь на 50% глубины вырытого рва (около 50 см. от уровня земли). Ров вырывают в форме треугольника.

Уголки привариваются к электродам, вбитым в землю, все плоскости как следует завариваются сварочным аппаратом. После этого, необходимо измерить сопротивление заземления.

Обратите внимание! Максимально допустимый уровень сопротивления — 30 Ом.

После проверки сопротивления приступаем к привариванию металлического прута к уголку заземляющего контура. Прут прокладывается к дому. После этого, его нужно поднять под фротон и подсоединить в щит.

С помощью болтов подсоединяем к корпусу щита и распределяем по электроприборам и розеткам, а в ров засыпаем выкопанную землю.

Рассмотрим еще один пример.

Для устройства данной системы понадобятся:

колы заземления;
металлические перемычки для объединения колов;
линии передачи от контура до щитка.

На схеме изображена самая популярная модель заземления:

Виды заземления для частного дома

Существует 6 видов систем заземления для частных домов, но наибольшей популярностью при строительстве пользуются две системы: TN-S-C и TT, причем TN-S-C является наиболее рекомендованной для индивидуальной застройки.

Устройство заземления имеет контакт с землей, а нейтраль глухозаземлена. Благодаря этому, к жильцам дома земля и нейтраль идут через единый проводник, а перед входом в дом делятся на два отдельных.

При системе TN-C-S УЗО не требуются — на ней установлены автоматы. Но у популярной системы есть и свои минусы: при повреждении провода может появиться фазное напряжение, а отключить его не представляется возможным. Поэтому у этих линий обязательно должна быть защита проводов и резервное заземление каждые 100-200 метров.

Однако, чем старее линии электропередач, тем чаще они не отвечают вышеуказанным требованиям. Особенно часто такую ситуацию можно наблюдать в деревнях. В этом случае подойдет система ТТ.

Система ТТ от TN-C-S отличается тем, что провод заземления к щиту идет не от трансформатора, а от контура заземления. ТТ-система устойчива к повреждениям на проводе, но у нее есть свой минус: обязательная установка УЗО.

Система ТТ считается запасной, ее можно использовать только в том случае, если линия электропередач не соответствует требованиям TN-S-C.

Варианты заземления (или зануления) в квартире

При современном строительстве обязательно проводится монтаж трехпроводной электросети. Но в многоэтажных домах старых построек такая система не применялась, и в данном случае придется делать не заземление, а зануление электропроводки. Поговорим о том, в чем разница между заземлением и занулением.

На схеме мы видим систему зануления:

И заземление, и зануление нужны для того, чтобы защитить жильцов от удара током при касании к приборам, на которых произошла утечка тока.

Основное различие в том, что при занулении происходит быстрое отключение тока при контакте жильца и оголенного провода или поврежденного электроприбора, а при заземлении напряжение уходит в землю.

Принцип зануления состоит в том, что корпус электроприборов соединяется с нейтральным проводом — нулем, а в результате данного соединения создается контур.

При появлении утечки тока, зануление провоцирует короткое замыкание, и предохранители на щитке отключат подачу тока к электроприборам, розеткам и проводам.

Расчет и создание заземляющего контура

Для расчета заземляющего контура необходимо точно определить его основные параметры. С помощью параметров создается схема, на основании которой подсчитывается нужное количество заземлителей, их размеры и порядок размещения.

Схема защитного заземления: r — сопротивление заземляющих устройств u — напряжение прикосновения

Для произведения расчетов потребуются нижеперечисленные данные:

данные об электрооборудовании, его характеристики (напряжение, размеры электродов, конфигурации электродов, тип установки и пр.);
данные об естественных заземлителях, показатели сопротивления, период действия заземляющей защиты и т.д.

Чаще всего, заземление рассчитывают при установке системы в однородном грунте, но современные методы позволяют рассчитывать и при установке заземления в неоднородном грунте.

Для того, чтобы произвести расчеты в однородном грунте, нужно учитывать значения сопротивления замерзающей прослойки земли в зимний период. Для того, чтобы получить точные данные, применяют особые коэффициенты, которые используются для расчета систем заземления разного типа сложности.

Если же требуется рассчитать заземлители, монтируемые в двух-трех слоях грунта, то потребуется учитывать значения сопротивления каждого слоя грунта. Расчет основывается на применении всех потенциалов, направленных на монтируемые электроды, составляющие конструкцию из заземлителей.

Нормативные регламенты ПЭУ требуют расчета по основному параметру — требуемому сопротивлению. Для электрооборудования, которое имеет напряжение до 1 кВ, рассчитывать сопротивление заземляющего контура нужно по следующей формуле:

Для того, чтобы организовать защитное заземление установок при более высоком уровне напряжения, при расчетах используются следующие параметры и стандартные величины:

в электрических сетях с качественно заземленной нейтралью с присущими им высокими токами на землю — 0,5 Ом;
для систем с изолированной нейтралью и малых токах более 1000 В — не выше 10 Ом при 250в.

В многоэтажках для защиты жителей от ударов током применяются автоматические выключатели, которые производят зануление электросети.

Схема расположения заземлителей, заглубленных до скального грунта:

В частных домах зачастую отсутствует техническая возможность монтирования автоматических приборов, отключающих дом от тока в случае поломки. Для этого и требуется устройство заземления.

Для монтажа вертикальных заземлителей можно использовать металлическую трубу с диаметром 50 мм, стальной прут толщиной 10 мм, уголок металлический длиной 50 мм. Для контура нужно взять три металлических отрезка длиной по три метра, чтобы получился равносторонний треугольник, как на схеме выше.

Элемент заземления изготавливают из металлической трубы длиной 9 м., толщиной 4 мм. После этого, контур заземления можно приварить сварочным аппаратом к проводнику, сделанному из полосовой стали. Теперь контур можно соединить с естественным заземлителем.

Контур заземления справляется с функцией защитного сопротивления, для этого достаточно подключить его к вмонтированному в землю водопроводу, изготовленному из металла, либо к металлическим трубам или любым другим металлоконструкциям.

После того, как защитный контур был установлен, вырытые траншеи и рвы нужно засыпать однородным грунтом, чистым от мелких камней и мусора.

После прочтения статьи читатель знает все о том, что такое заземление и зануление, как устанавливать заземление в квартире и частном доме и самостоятельно приступать к монтажу. Важно помнить о технике безопасности, проверять величину сопротивления после установки.

Если нет навыков работы с электроприборами и соответствующих инструментов, оптимальнее всего будет вызвать профессиональных электриков.

Как правильно сделать контур заземления

Основным элементом обеспечения безопасности электроустановок является защитное заземление. Сопутствующие системы: автоматические защитные выключатели, предохранители, молниезащита — не могут функционировать при его отсутствии, и становятся бесполезными.

Что такое заземление

Это комплекс, состоящий из металлических конструкций и проводников, который обеспечивает электрический контакт корпуса электроустановки с физической землей, то есть с грунтом. Система начинается с заземлителя: металлического электрода, заземленного в грунт. Эти элементы не могут быть одиночными, для надежности они объединяются в заземляющий контур.

Как это работает

Внешний контур заземления (который находится непосредственно в грунте), соединяется с помощью надежного проводника с внутренним контуром в помещении, или с щитком заземления. Далее, с помощью внутренней сети защитных проводников, производится подключение к корпусам электроустановок, и контактам заземления на коммутационных устройствах (распределительные щитки, коробки, розетки и прочее).

Устройства, генерирующие электроэнергию, также имеют систему заземления, с которой соединяется нулевая шина. При возникновении аварийной ситуации (фаза соединилась с корпусом электроустановки), возникает электрическая цепь между фазным проводником и нулевой шиной по линии заземления. Сила тока в аварийной цепи спонтанно возрастает, срабатывает устройство защитного отключения (автоматический выключатель) или перегорает предохранительная вставка.

Результат работы исправной системы:

не происходит возгорание силового кабеля (опасность пожара);
предотвращается возможность поражения электротоком при касании аварийного корпуса электроустановки.

Сопротивление тела человека в десятки раз выше, чем сопротивление заземления. Поэтому сила тока (при наличии фазы на корпусе электроустановки) не достигнет опасной для жизни величины.

Из чего состоит заземление

Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.

Рассмотри эти компоненты подробнее.

Внешний, или наружный контур

Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.

Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.

Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м

Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.

Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м

Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.

Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м

Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.

Важно! Неверный расчет контура заземления, игнорирование параметров, часто приводят к печальным результатам: поражение электротоком, выход из строя оборудования, возгорание кабеля.

Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.

Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:

Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.

Расшифровка величин формулы:

R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
L — общая длина каждого электрода в контуре.
d — диаметр электрода (если сечение круглое).
Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.

Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.

Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.

Важно! Монтаж горизонтального контура более трудоемок и связан с повышенным расходом материала. К тому же, такое заземление сильно зависит от сезонной погоды.

Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.

И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.

Соответственно, расшифровка дополнительных величин:

Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
b — ширина электрода — заземлителя.
ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:

ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:

Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.

Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.

Далее расскажем о том, как добиться правильных характеристик внешнего контура заземления.

Технология проведения работ

Выбираем место размещения заземлителей. Разумеется, недалеко от дома (объекта), чтобы не пришлось прокладывать длинный проводник, который придется механически защищать. Желательно, чтобы вся площадь контура находилась на территории, которую вы контролируете (являетесь собственником). Чтобы в один прекрасный момент, ваша защитная «земля» не была выкопана пьяным экскаваторщиком. Так что забивать штыри за забором не будем.

Подойдет огород (за исключением картофельной грядки), палисадник, клумба возле дома. Возделываемые участки предпочтительнее, они регулярно поливаются. А дополнительная влага в земле пойдет на пользу заземлению. Если ваш грунт обладает низким удельным сопротивлением — можно установить заземление на площадке, которая затем будет покрыта асфальтом или плиткой. Под искусственным покрытием земля не пересушивается. Да и риск повредить контур заземления минимален.

Разумеется, необходимо учитывать дальнейшие планы. Если в месте установки контура через год появится гараж со смотровой ямой — лучше сразу выбрать место поспокойнее.

В зависимости от формы площадки, выбираем порядок расположения электродов: в линию, или треугольником.

Важно! Вне зависимости от расположения, вертикальных заземлителей должно быть не менее трех.

Если выбран треугольник — размечаем площадку соответствующей формы со сторонами 2.5–3 метра. Копаем траншею в форме равностороннего треугольника на глубину 70–100 см, шириной 50–70 см. Мы знаем, что все заземлители соединяются между собой. Проводник должен быть углублен на расстояние не менее 50 см, с учетом минимального уровня грунта (например, вскопка грядки). Если сверху будет уложено покрытие — его толщина в расчет не берется. Только чистый грунт.

Можно выбрать весь грунт, не только по периметру траншеи. Получится треугольная яма глубиной 0.7–1.0 м. Готовый контур можно будет засыпать грунтом с низким удельным сопротивлением. Например, золой или пеплом. Соли проникнут в землю, и будут способствовать снижению общего сопротивления растекания тока.

После чего, по углам ямы (траншеи) начинаем забивать электроды.

Параметры заземлителей (рассматриваем вертикальное расположение)

Сталь без гальванического покрытия:

Круг — диаметр 16 мм.

Труба — диаметр 32 мм.

Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 100 мм².

Круг — диаметр 12 мм.

Труба — диаметр 25 мм.

Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 75 мм².

Круг — диаметр 12 мм.

Труба — диаметр 20 мм.

Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 50 мм².

Важно! Категорически запрещено бурить скважины, а затем погружать в них заземлители. При таком способе монтажа сопротивление увеличивается в разы.

Грунт должен плотно облегать металлическую поверхность заземлителя. Красить электроды запрещено!

А как быть, если по расчетам длина каждого из трех электродов превышает 1.5–2 метра? Есть небольшие секреты.

Электроды забивают не кувалдой, а вибратором, отбойным молотком с насадкой, или перфоратором. Кувалда подойдет для высоты чуть более 1 метра. Это вариант для идеального грунта с наименьшим сопротивлением.
Совершенно не обязательно устанавливать трехметровую стремянку. Длинные электроды соединяются между собой по мере погружения в грунт. Если вы купили фабричный комплект — заземлители составные, можно набрать из сегментов любую длину.
Для кустарного изготовления также есть способ забить в землю 4 метровый уголок. Нарезаем электрод на куски по 1.5 метра. Забиваем первый сегмент. Привариваем к нему следующий — забиваем далее. И так до расчетной глубины.

Информация: часто бывает, что заземлитель упирается в монолитное препятствие (например, на глубине 2.5 метра), а расчетная глубина — 3.5 м. В этом случае электрод просто обрезается, а в контуре заземления будет добавлен еще один стержень, для компенсации потерянной длины.

Соединяем электроды проводником. Если арматура стальная — лучше всего подойдет сварка. Медные стержни соединяются болтовой стяжкой, проводник должен иметь сечение не менее 30% от сечения электродов.

После сборки контура, проводим замеры сопротивления растекания тока. Требования к контуру заземления для индивидуального жилья — 10 Ом. Измерение лучше доверить сертифицированным специалистам, у которых имеется соответствующее оборудование. Тем более, что при получении ТУ от энергетиков, вам все равно придется представить систему заземления для измерений. Если сопротивление выше нормы — добавляем электроды и привариваем их к контуру. Пока не получим норму.

Контур заземления внутри объекта

Как правило, это стальная шина, проложенная открытым способом по внутренней поверхности стен, вблизи пола.

В индивидуальных жилых домах монтаж внутреннего контура заземления не проводится. По причине невысокого класса опасности помещения, и небольшого количества электроустановок. Вместо внутреннего контура устанавливается заземляющий щиток, или главная заземляющая шина (ГХШ).

Щиток соединяется либо с внутренним контуром (как на иллюстрации), либо с помощью проводника с внешним контуром заземления. Непосредственно от щитка выполняется разводка проводников защитного заземления по электроустановкам. Часто вместо щитка заземления, может применяться контактная колодка «PE», непосредственно во входном щите квартиры.

Мы подробно рассмотрели, что такое контур заземления, для чего он нужен, и каким он должен быть согласно ПУЭ. Самостоятельная установка не снижает ответственности: от выполнения требований безопасности зависит ваша жизнь, и жизнь домочадцев.

Видео по теме

Инновационная система заземления в высокоомных грунтах

Заземлитель – проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду (ПУЭ п. 1.7.15.)

Заземлитель – проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду (ПУЭ п. 1.7.15.)

Качество такого контакта напрямую влияет на эффективность заземлителя, которая, в свою очередь, зависит от удельного электрического сопротивления окружающего грунта. В свою очередь, удельное сопротивление грунта зависит от таких характеристик, как почвенный состав грунта, температура в определенный момент времени года, содержание грунтовой влаги, степень засоленности, глубины промерзания грунта в зимний период, наличие многолетней мерзлоты и т.п. Для заземлителей существует еще один значимый фактор – переходное электрическое сопротивление электрод – грунт. Данная характеристика важна, как показатель эффективности заземлителя, как в составе молниезащиты зданий и оборудования, так и функционального заземления (например, телекоммуникационного оборудования), а также защитного (рабочего, рабоче-защитного, линейно-защитного) заземления.

Современная электроника во много раз сложнее и точнее той, что использовалась в промышленности и быту 10-15 лет назад, а чем сложнее оборудование, тем более чувствительным оно оказывается к внешним электрическим воздействиям. В связи с этим возрастают требования и к заземлению.

Для достижения нормативных значений контура заземления в настоящее время используются множество способов. Наиболее известными, являются вертикальные (штыревые) заземлители, либо горизонтальные лучевые, из черной углеродистой стали, защищенные от коррозии цинкованием или омедненные. В условиях высокоомных грунтов (например, скальные породы, сухой песок или вечномерзлые грунты) часто применяются глубинные заземлители, либо горизонтальные протяженные заземлители из полосовой стали или круглого сечения.

Применение таких способов, ставших «традиционными», чаще всего, приводит к высокой металлоемкости контура заземления, выносу высокого потенциала за пределы защищаемого объекта, значительным трудозатратам на монтаж, обслуживание и последующий ремонт.

Для повышения эффективности заземлителя и снижения переходного электрического сопротивления электрод – грунт, сегодня, стараются увеличить площадь токоотдачи вокруг электрода. С этой целью использует различные виды около электродных заполнителей, такие как: засыпка из минеральных солей, глины, а также угольная засыпка или коксовая мелочь и некоторые другие.

Рассмотрим наиболее популярные из них подробнее:

Добавление в грунт минеральных солей

Общеизвестно, что засыпка из минеральных солей вокруг заземлителя повышает электропроводность грунта, так как соль, смешиваясь с грунтовой влагой, превращается в электролит. Обычно это хлорид натрия. Соль снижает температуру замерзания грунта и уменьшает риск образования наледей на теле заземлителя в зимний период. Такой метод достаточно популярен в Северных регионах, в особенности в условиях многолетнемерзлых грунтов. Однако существенным минусом такого способа является снижение концентрации минеральных солей с течением времени, за счет их вымывания в периоды весеннего таяния снега или летних и осенних дождей, и как следствие, уменьшение эффективности заземлителя со временем. Таким образом, данный метод имеет прямую зависимость от скорости миграции влаги в грунте, и является совершенно неприемлемым в скальных и гравелистых грунтах.

Замена грунта вокруг электрода глинистой смесью.

Так как электрическое сопротивление заземлителя прямо пропорционально удельному сопротивлению окружающего грунта, то замена части грунта вокруг электрода на глину, например, бентонит, которая имеет хорошую электропроводность, частично решает эту проблему. Дополнительным плюсом является то, что глина не растворима в воде и практически не вымывается из приэлектродного пространства.

Существенным недостатком этого способа является значительное объемное расширение глины (до 300%) при насыщении ее водой, и при высыхании, это приводит к образованию воздушных полостей между глинистым заполнителем и телом заземлителя и резкому увеличению переходного сопротивления электрод – грунт. Кроме того, глина относится к пучинистым грунтам, в результате чего, возрастает вероятность, так называемого, «морозного выдавливания» заземлителя из грунта. В засушливый сезон, высыхая, глина превращается в барьер для воды, который не позволяет грунтовой влаге проникать к заземлителю.

Угольная засыпка или засыпка коксовой мелочью.

Принято, что при монтаже заземления с указанной засыпкой, её обильно проливают водой и, конечно, первые измерения сопротивления показывают хороший результат. Однако, попробуйте снять показания после сухого лета и вы будете неприятно удивлены.

Несмотря на хорошую электропроводность, такие засыпки плохо удерживают влагу вокруг заземлителя, из-за низкой смачивающей способности угля, что существенно сказывается на величине электрического сопротивления заземления, особенно в засушливых районах

Кроме того, неоднородность фракции заполнителя приводит к недостаточной сплошности засыпки и образованию воздушных полостей в приэлектродном пространстве, что также негативно влияет на общую эффективность работы ЗУ.

Возможные пути решения.

НПО «Бипрон», еще в 2007 г, поставило перед собой задачу разработать заземлитель, который будет эффективен в любых почвенно-климатических условиях, особенно в высокоомных грунтах (скалы, сухие пески, вечномерзлые грунты). Одним из самых сложных, для наших инженеров, оказался вопрос – как добиться от околоэлектродной засыпки одновременно достаточной сплошности и хорошей электропроводности вне зависимости от сезонных изменений геоэлектрической структуры грунта, количества грунтовой влаги, и температуры. Обычным способом, применяя только минеральные органические компоненты, такой задачи не решить. В лаборатории компании было протестировано множество компонентов и их сочетание. В результате чего, мы нашли инновационное решение, которое легло в основу «МАГ-2000» – минерального активатора грунта, представляющего собой сухую смесь, которая при затворении водой превращается в нерастворимый электропроводящий гидрогель, не меняющий свои свойства сколь угодно долго, способный работать в большом температурном диапазоне от -60 до +60 ͦ С.

Представьте себе электрод, находящийся, в течение всего срока эксплуатации, в некой полувлажной «гелевой рубашке», которая увеличивает площадь токоотдачи и имеет минимальное переходное сопротивление электрод-грунт. Мечта стала реальностью!

Специалисты по электрохимической защите (ЭХЗ) от коррозии отмечают, что применение «МАГ- 2000», в качестве замены окружающего грунта вокруг анодных электродов, увеличивает их эффективность.

МАГ-2000 имеет удельное электрическое сопротивление менее 0.04 Ом*м, а гелеобразная структура обеспечивает отличную однородность засыпки. МАГ хорошо удерживает влагу вокруг электрода, что особенно актуально в сухих песчаных или скальных грунтах, а также в засушливой местности. Поставляется минеральный активатор в виде сухой смеси, в мешках по 30 кг, которая перед укладкой затворяется водой.

Состав «МАГ» патентован.

Кроме заполнения пространства вокруг заземлителей, «МАГ-2000» применяют для засыпки магистральных шин заземления, сетки выравнивания потенциалов и уменьшения шагового напряжения на подстанциях.

МАГ-2000 имеет множество преимуществ по сравнению с другими заполнителями, но еще лучше его свойства проявляются при использовании вместе с заземляющими электродами «Бипрон». Заземлители «Бипрон» изготовлены из высококачественной нержавеющей стали и имеют внутри специальный многокомпонентный заполнитель, который проникает в грунт через перфорацию в стенках электрода, образуя электролит. Этот заполнитель подбирается в зависимости от влажности почвы и климатических условий. Имея небольшую длину, 2,5-6 м, заземлители «Бипрон» чрезвычайно эффективны, в любых почвенно-климатических условиях, вне зависимости от типа грунта.

Эффективность технологии заключается в следующем:

1. Один электрод “Бипрон”, в комплекте с Минеральным активатором грунта «МАГ-2000», способен заменить 10 (десять) традиционных заземлителей той же длины.

2. Обеспечивается сверхбыстрое растекание электрического тока даже в грунтах с высоким удельным сопротивлением, например: сухие пески, скалы, вечная мерзлота (здесь – аналогов нет).

3. Стабильная работа контура заземления вне зависимости от сезонных колебаний температур, влажности и изменения геоэлектрической структуры грунта.

4. Требуется на 70% меньше площади для размещения контура заземления в сравнении с традиционными системами.

5. Гарантийный срок службы 30 лет.

Системе заземления Бипрон не требуется время на формирование области с высокой электропроводностью вокруг себя, она начинает «работать сразу». Отметим, что во время эксплуатации, показатели только улучшаются за счет постоянного формирования объема грунта с высокой электропроводностью вокруг электрода заземления.

Мы единственные в России, кто проводит долгосрочные испытания заземления.

Специалистам было бы интересно увидеть, насколько нестабильны показатели традиционного заземления, в зависимости от времени года, климатических условий и т.д.

Рис.1 Сравнительный анализ изменения сопротивления традиционного заземляющего электрода (красный) и заземлителя «Бипрон» (черный), той же длины и диаметра.

Рис.1

В целом, применение технологии Бипрон™ позволяет экономить десятки миллионов рублей на устройстве и обслуживании ЗУ.

Продукция «Бипрон» включена в Реестр инновационных решений «Россети».

«Бипрон» надежный поставщик «ГАЗПРОМ». Пройдена сертификация в системе «ГазпромСерт».

Аккредитация в «Газпром нефть», «Татнефть».

В сентябре 2016 г. успешно прошли испытания на опорах ВЛ-110 кВ Вьетнамской государственной энергетической компании Vietnam Electricity (EVN)

Заземление в камне или скале – скальном грунте своими руками

Защитное заземление

Как правильно соорудить и подключить надежный защитный контур? Согласно электротехническим нормативам прошедшего века сооружение защитного заземления в частных владениях считалось делом необязательным. Нагрузка была невелика, с задачами отвода электроутечек сносно справлялись стальные трубопроводы. Время идет. Сталь и чугун коммуникаций заменил пластик и композиты. Загородная собственность наполнилась многочисленной бытовой техникой. Вода и тепло поставляются с помощью мощных насосов, работают нагревательные приборы.

Пора защищать себя лично и агрегаты от капризов полезного, но своенравного электротока. Сделаем заземление своими руками! Работа не сложная, у мастеровитого хозяина проблем с выполнением не возникнет. Специалисты электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае ООО “Энерго Альянс” помогут вам спроектировать и проверить систему заземления вашего объекта на соответствие требованиям проекта и НД.

Задача и устройство защитного заземления

Цель заземления заключается в отводе электротока, нашедшего в изоляции лазейку для выхода на поверхность. Поверхностью этой являются металлические корпуса и крепежные детали стиральных машин, компьютеров, СВЧ-печей, электронагревательного оборудования. Согласно функциональным обязанностям ток проводить они не должны, но свой металлический «бочок» утечкам и току замыкания всегда готовы подставить. Этот радушный прием нередко ощущают хозяева прохудившейся или излишне нагруженной техники в виде легких ударов, щипков и покалываний.

Пробои на корпус бытовых агрегатов редко вызывают серьезные опасения. Ну, шарахнуло слегка: типа взбодрило. Однако видимое отсутствие серьезных рисков не повод расслабляться. Вырвавшиеся наружу блуждающие токи способствуют головным болям, дискомфорту и необоснованному ощущению тревоги. Кроме того, незаземленное оборудование шумит, в нем возникают помехи, снижающие скорость и качество получения, обработки и передачи сигнала. Подобные передряги не выведут технику моментально из строя, но ощутимо помогут сократить ее рабочий ресурс.

Значит, заземляющий контур необходим:

· для защиты хозяев от электромагнитного излучения, негативного настроения и недомоганий;

· для устранения помех в электрической сети;

· для сохранения рабочих характеристик оборудования.

Защитное заземление устранит перечисленные невзгоды посредством предоставления току наиболее привлекательных путей для выхода. По принципу движения электричество очень напоминает воду. Течет туда, где нет преград, где меньше сопротивление и где ему легче пройти. Т.е. для того чтобы не пострадали люди и агрегаты, нужно банально проложить электротоку беспрепятственную тропинку «налево», в случае с заземлением по определению в землю.

Сопротивление сооружаемого пути должно быть меньше, чем у человека и подключаемой к защитному заземлению аппаратуры. Вот тогда и потечет большая часть пробившегося электричества по намеченной дорожке с наименьшими барьерами, выйдет за пределы здания и рассеется в грунте. А владельцу и технике достанется лишь нормативный минимум.

Система заземления представляет собой замкнутый или линейный контур, в составе которого:

· два или более металлических стержня-заземлителя, строго вертикально погруженных в грунт;

· горизонтальный заземляющий проводник, который объединяет стержни-электроды в общий контур;

· шина, обеспечивающая вход в дом и подключение заземления к оберегаемым агрегатам.

Систем заземления у автономного строения может быть несколько, но одно из них в обязательном порядке подводится к главной заземляющей шине или к главному элементу электропроводки – к распределительному щитку с формированием металлической связи между щитком и выведенным на него заземляющим проводником.

Выбор геометрической формы для системы заземления

Самая распространенная конфигурация, согласно которой проще всего осуществить устройство защитного контура заземления собственными руками – равносторонний треугольник. Треугольный в плане контур образуют три загнанных кувалдой в землю металлических стержня, расстояние между парой которых должно быть равным. Кроме треугольников системы заземления сооружаются в форме квадратов, прямых или округлых линий либо иных геометрических фигур. Соблюдение равных расстояний между заземлителями – условие обязательное, четкая геометрия желательна, но не принципиальна.

Нередко автономные строения, наполненные всевозможной техникой, просто окружают заземляющим контуром. Прекрасный, эффективный вариант, если для этого имеются средства и достаточно свободного места на участке. Точнее, денег особых на самостоятельную организацию заземления не нужно, а вот выбор формы контура чаще всего продиктован запланированной под устройство заземления площадкой. Однако не стоит забывать, что при параллельном соединении заземлителей в один ряд эффективность системы будет снижена из-за влияния электродов друг на друга. В приоритете замкнутые контуры.

В комплексе защитного заземления три и более заземляющих электрода. Рабочее заземление, создаваемое для оптимизации поставляемого на приборы сигнала, может иметь два заземляющих стержня. Т.к. грунт – проводник нелинейный, заземлителей должно быть как минимум два. Так нужно, чтобы в пространстве между ними формировалась потенциальная поверхность, способствующая растеканию тока. Единственного стержня для этого недостаточно.

На рабочий потенциал заземляющей системы влияет расстояние между вертикальными электродами. Чем чаще они установлены, тем действенней заземление. Рекомендуемый минимум расстояния 1,0м, максимум 2,0м. При увеличении максимального предела между металлическими стержнями образуется разрыв потенциальной поверхности, он сведет к нулю все усилия по обустройству.

Между крайней точкой заземления и фундаментом расстояние должно быть более 1,0м. Безупречно система будет работать при удалении от дома на 4-6м. Дальше 10м от строения устраивать заземление бессмысленно.

Подробно об составляющих контура

Выше упоминалось, что заземление состоит из горизонтальных и вертикальных компонентов. По аналогии производят готовые наборы для оперативного устройства контуров заземления. Следуя приложенной инструкции, сооружать заземление из заводских элементов легко и приятно, но дорого.

Вертикальные проводники заземления

В качестве заземляющих вертикальных стержней для самодельного заземления могут использоваться любые длинномерные изделия из черного металлопроката без оцинковки. Данная обработка не нужна для расположенных в земле деталей, она снижает потенциал. Нежелателен арматурный пруток с ребрами, его сложно забивать в грунт. Подойдет квадрат, полоса, швеллер и его двутавровый собрат. Металлопрокат со сложным профилем применим, если предполагается перед монтажом системы пробурить скважины для закладки вертикальных электродов.

Совет. Для того чтобы процесс забивки заземлителей в грунт не был излишне трудоемким, лучше приобрести металлопрокат с гладкой поверхностью. Перед работой его нижний край нужно заострить болгаркой. В процессе работы землю вокруг стержня надо периодически «орошать» водой. Так забивать будет легче.

Распространенными материалами для изготовления вертикальных проводников являются:

· труба с толщиной стенки не меньше 3,0мм, рекомендованный диаметр 32мм;

· уголок с равными или разными полками с предпочтительной толщиной 5мм;

· круг с диаметром от 10мм.

Оптимальная площадь сечения вертикального электрода 1,6 см². Отталкиваясь от этого размера, следует подбирать материал. Длина заземлителя определяется в соответствии с местной геологической ситуацией. Необходимо углубиться как минимум на полметра ниже уровня сезонного промерзания.

Второе условие, влияющее на длину металлических стержней – водонасыщенность вмещающих пород. Проще говоря, чем ниже грунтовые воды, тем длиннее нужны электроды.

Для того чтобы не мучиться с геологическими характеристиками и расчетами, сведения о глубине закладки заземлителей нужно узнать в местном энергоуправлении у дежурных электриков. Ориентировочные данные помогут в любом случае, т.к. у них есть некоторый расчетный запас эффективности.

Среднестатистический стандарт длины заземлителя варьирует от 2х до 3х метров с полуметровыми вариациями. Благоприятной для сооружения заземления средой являются суглинки, торф, насыщенные водой пески, супеси, трещиноватые обводненные глины. Совершенно самостоятельно устроить заземление в скальных породах нереально, но способы для создания электрозащиты есть. Перед сооружением контура бурятся скважины требующейся глубины. В них и производится установка стержней.

Самостоятельные мастера для изготовления электродов чаще всего используют черный стальной металлопрокат. Ведь во главе собственноручных усилий заложена экономия. Отличный, но недешевый материал для вертикальных электродов – сталь с электрохимическим медным покрытием или медь. Заложенные в землю элементы заземления нельзя окрашивать, краска ухудшит электрохимический контакт металла с грунтами.

Заземляющая металлосвязь — горизонтальный проводник

Горизонтальный элемент заземления, объединяющий систему и подводящий ее к щитку, чаще всего выполняют из полосы шириной 40 мм, толщина полосы 4 мм. Используют также круглую сталь, реже уголок или рифленую арматуру. Полоса приваривается к верхнему краю вертикальных заземлителей или крепится болтами. Преимущества у сварки, она надежней. Места сварных и болтовых соединений щедро обрабатываются противокоррозионной битумной мастикой или просто битумом. Соединять обжимным способом подземные элементы заземления нельзя!

Для сооружения горизонтальной составляющей, расположенной под землей, нежелательно менять материал, чтобы при неизбежном увлажнении не формировалась гальваническая пара с ее традиционными коррозионными последствиями. К выведенному из земли горизонтальному компоненту заземления можно присоединить алюминиевый, медный или стальной проводник. Далее проводом для заземления вся система через приваренный болт подключается к шине, а уже от нее подается на каждый из заземляемых приборов по отдельности.

Алгоритм устройства треугольного контура

· На выбранной для устройства системы заземления площадке размечаем точки закладки вертикальных проводников. Это вершины треугольника со сторонами примерно 1,2-1,4м.

· Наметили контур будущей траншеи. Она будет треугольной с «отростком» для подведения заземления к точке входа в дом или в наружный щиток. Выбор минимального расстояния от контура до щитка обеспечит экономию материалов. Ширина траншеи произвольная, но учитывающая необходимость проведения в ней сварных работ. Глубина зависит от местных условий. К рекомендованному электриками уровню установки горизонтального проводника нужно прибавить 20 см. Например, если глубина расположения горизонтальной металлосвязи 0,8м, заглубить траншею нужно на 1,0м.

· Предварительно заостренные стержни забиваем в точки их установки, периодически смачивая водой почву вокруг точки забивки. Вертикальный заземлитель должен погрузиться в землю практически весь за исключением крайних 20 см.

· Привариваем к торчащим из земли отрезкам электродов горизонтальную связующую планку.

· От ближайшей к заземляемому строению точки ведем планку по отрезку траншеи, прорытому к силовому шкафу. Ее выводим на стену.

· В удобной для подключения точке подведенной к шкафу планки привариваем стальной болт резьбой наружу. Т.е. к планке будет привариваться шляпка болта, с которой нужно счистить ржавчину и оцинковку, если имелась. Для подключения заземления к расположенному внутри дома щитку в стене нужно будет выбурить отверстие, через которое будет проводиться заземляющий кабель.

· К приваренному болту присоединяем заземляющий провод, крепим его гайкой.

· Затем густо обрабатываем сварные швы подземных соединений битумом, наружные ботовые соединения заливаем автомобильным силиконовым герметиком.

· Вызываем специалиста электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае с омметром и проверяем работу созданной системы заземления. Проверку проводят в сухую погоду, чтобы атмосферная влага не внесла коррективы в показания. По нормативам сопротивление контура не должно превышать 4 Ом. Если прибор подтвердил превышение сопротивления, заземление придется доработать: установить дополнительный вертикальный заземлитель и превратить треугольник в ромб.

· Если показания прибора удовлетворят требования ПУЭ-7 и подтвердят формирование контура с достаточно низким сопротивлением, зарываем траншею, оборудование подключаем к заземлению не параллельно, а в отдельности каждую техническую единицу.

Все. Процесс сооружения заземления можно считать завершенным.

Домашний мастер, знающий как правильно сделать и грамотно подключить заземление, потратит на работу не более 2х – 3х дней.

Специалисты нашей электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае проведут измерение сопротивления заземляющих устройств и выполнят проверку элементов заземляющих устройств на соответствие требованиям проекта и НД