Робимо контур заземлення в приватному будинку своїми руками: основні розрахункові операції

Буквально три десятиліття тому будівництво будівель практично не супроводжувалося будь-якими заходами по ефективному захисту від ураження електрострумом. Тепер все змінилося – розподільні щити стали об’ємніше, в них встановлені десятки захисних автоматів і УЗО. Причиною такої модернізації стали електроустановки та побутові прилади, які у величезній кількості присутні в кожній садибі. Одночасно вони є потенційними причинами небезпеки, тому до теми електробезпеки слід підходити відповідально.

Комплекс заземлюючих заходів

Будь зібраний контур заземлення в приватному будинку своїми руками повинен відповідати будівельним нормам. А вони вимагають для захисту людини застосування хоча б єдиною з перерахованих заходів:

  • Вирівнювання потенціалів.
  • Зниження напруги.
  • Застосування проводів з подвійною ізоляцією.
  • Установка ПЗВ.
  • Використання розділових трансформаторів.
  • Організація заземлювального пристрою.

Без сумніву, питання безпеки повинно вирішуватися комплексно, із застосуванням всіх можливих способів, але електрозахист має бути в будь-якому випадку. Фактично методика полягає в з’єднанні корпусів електроапаратури з грунтом. У приватному житловому будівництві зробити надійне заземлення не складно, оскільки грунт поруч, і вільна площа завжди знайдеться.

Деякі помилково вважають, що труба або штир, забиті в грунт, здатні повноцінно працювати заземляющим фактором. Але це не так, тільки система елементів з певними параметрами здатна ефективно функціонувати в загальній електричного кола.

Робимо своїми руками якісний контур заземлення в приватному будинку: як працює система


Несправний електроприлад потенційно є джерелом загрози здоров’ю людини, тому що на його кістяку може виявитися напруга. Після дотику до пристрою, струм моментально проходить через тіло і спрямовується в землю, надаючи руйнівну дію на організм. Не завжди захисні апарати вчасно реагують і відключають мережу.

Перш, ніж організувати пристрій заземлення в приватному будинку своїми руками, важливо зрозуміти, чому ток направляється в землю. Суть в тому, що вона володіє точною електроємність. Якщо електроструму надати інший, більш доступний шлях, то він піде за ним, а не крізь організм людини. Для цього підійде провідник з опором не більше 4 Ом, а при витоку струму ПЗВ моментально відключить аварійну ділянку.

З цієї причини все блоки живлення і обладнання мають контакт для приєднання заземлюючого провідника, проводка формується трижильним проводом. У всім сучасним побутової металевий корпус з’єднаний з одним із ваших контактів мережевої вилки. Навіть освітлювальні прилади потрібно заземлювати, не кажучи вже про системи резервного електропостачання та розподільчих щитах.

Скрізь, де присутній змінну напругу величиною понад 42 В або постійне – понад 110 В, обов’язкова наявність заземлюючого контуру. Важливо відзначити, що схема здатна не тільки убезпечити людей, але і виконує ряд додаткових функцій:

  • Стабілізація роботи електроустановок.
  • Захист апаратури від перенапруги.
  • Зниження мережевих перешкод і електромагнітних випромінювань.

Пристрій заземлюючого контуру

Виконаний своїми руками контур заземлення в котеджі або приватному будинку складається зі стрижнів і заземлюючих провідників. Останні являють собою будь-яку частину пристрою, що з’єднують електроагрегат з заземлительного лінією. Це можуть бути і жили проводів жовтого кольору, і елементи внутрішніх і зовнішніх контурів, і спеціальна шина щитка.

В якості заземлювача виступає електрод, контактує з грунтом. Залежно від особливостей реалізації захисного електрозаземленія існує два види заземлювачів:

  1. Природні.
  2. Штучні.

Якщо слідувати вказівкам ПУЕ, то перевагу слід віддавати першого виду. У приватному житловому будівництві природними пристроями можуть бути:

  • Броня силового кабелю.
  • Труби для прокладки електропроводів.
  • Всілякі стійки з металу, наприклад, елементи огорожі.
  • Залізобетонні заглиблені елементи споруди у вигляді ферм, колон та фундаментів.

Штучні споруди використовуються у випадках, коли імпеданс природних заземлювачів не відповідає нормативам, про які поговоримо нижче.

Розрахунок пристрою правильного заземлення в приватному будинку своїми руками: основні етапи

Провідність елементів заземляющей системи – це основний параметр. Завдання полягає в тому, щоб правильно підібрати опір електродів. Цей показник не повинен перевищувати допустимі свідчення:

  • 8 Ом – для мережі 127 В.
  • 4 Ом – для мережі 220 В.
  • 2 Ом – для лінійної напруги однофазного змінного струму 380 В.

Для трифазної мережі показання залишаються ті ж – два, чотири і вісім Ом, але відповідно для напруг 660, 380 і 127 В.

Від чого залежить опір заземлювального устрою

Відповідь проста – від питомого електроопору грунту і площі дотику електрода з грунтом. Чим об’ємніше заземлитель, тим менше імпеданс, тим більше струму поглинає земля. Всі розрахункові формули для пристрою захисного заземлення в приватному будинку своїми руками враховують площу поверхні штиря і глибину його установки. Наприклад, щоб обчислити параметри одиночного заземлювача круглого профілю, використовують наступну формулу:

У розрахунках питомий опір ґрунту виступає основним параметром. Чим воно нижче, тим вище буде провідність у контуру і ефективніше захисні властивості. Основні цифри знаходяться в спеціальних таблицях, але фактичні показники грунту відіграють базову роль:

  • Температура.
  • Щільність.
  • Водний баланс.
  • Глибина промерзання.
  • Концентрація хімічних речовин.

Крім цього, на різній глибині картина може змінитися, зазвичай, чим глибше, тим приемистостью сам грунт по току. При мінусових температурах опір ґрунту зростає через замерзання вологи. Тому довжина заземлюючих штирів повинна бути більше, ніж глибина промерзання в регіоні.

Оскільки за формулою отримують тільки необхідні базові дані, опір грунту і всієї конструкції слід досліджувати практичним методом. Робиться це просто – ще на стадії монтажних робіт. Встановлюючи електроди, перевіряють провідність контуру, якщо опір велике, то збільшують кількість штирів або їх заглиблення.

Важливо! Електрозахист повинна функціонувати в будь-який період року, тому і перевіряти її потрібно при несприятливих умовах. Якщо такої можливості не існує, то застосовують особливі коефіцієнти для конкретної місцевості.

Розрахунок системи з декількох електродів

У разі, коли в приватному будинку своїми руками збирається контур заземлення, що включають кілька електродів, то процедура розрахунків дещо інша:

  • Обчислення опору для кожної одиниці.
  • Підсумовування підсумкових показників.
  • Використання «коефіцієнта використання».

Розрахунок здійснюється за формулою:

Деякі питання може викликати «Кі» – коефіцієнт використання, що відображає ефект взаємного впливу близько розташованих електродів. Справа в тому, що при надмірному наближенні штирів, зони розсіювання струмів починають перетинатися.

Іншими словами, чим ближче один до одного встановити окремі заземлювачі, тим більше опір системи. У грунті навколо кожного електрода формується робоча область з радіусом рівним його довжині. Звідси, ідеальна відстань між електрозаземлітелямі буде їх довжина в грунті (L), помножена на два.

Для розрахунку кількості заземлюючих штирів використовують наступну формулу:

Схема розташування стрижнів необов’язково повинна мати вигляд трикутника, хоча це найпопулярніша конфігурація контура. Якщо для облаштування визначена вузька смуга земельної ділянки, то електроди можна розташувати в лінію і послідовно з’єднати.

Кілька рекомендацій по монтажу

Те, що заземлюючих пристроїв повинно бути присутнім навіть при організації електропроводки дерев’яного будинку, вже ні у кого не викликає роздумів. Інше питання – як його реалізувати.

Виділяють два типи пристрою своїми руками заземлення в приватному будинку, які розрізняються технологією монтажу і матеріалами. Один з них являє собою саморобну систему з металопрокату, другий – заводську модульну конструкцію. Фірмові набори дороги, але технологічні і мають ряд переваг:

  • Вироби поставляються в комплексі і розроблені на промисловому обладнанні.
  • Практично не вимагають ніяких земляних і зварювальних робіт.
  • Можливість заглибитися в землю на десятки метрів, що дозволяє отримати стабільно низький опір пристрою.

Для тих, хто вирішив самостійно реалізувати електрозахисну конструкцію, майстри приготували кілька корисних порад:

  • Металеві стрижні можна фарбувати або взагалі консервувати будь-якими методами, це знижує їх провідність.
  • Фактор корозії слід враховувати ще на стадії вибору перетину заземлювача, його беруть із запасом, щоб бути впевненим у довговічності споруди. Мінімально допустимі перетину: для оцинкованого електрода – 6 мм, для прута з чорного металу – 10 мм.
  • Товщина стін труб або полиць профільної сталі повинна бути не менше 4 мм.
  • Перетин заземлювального провідника всередині приміщення повинно бути рівним перетину фазної жили в розведенні домашнього електропостачання.
  • Заземлювач слід монтувати на відстані не менше одного метра від фундаменту будівлі.
  • Для полегшення установки стрижня в грунт, його потрібно загострити. Наприклад, на металевому куточку зрізають полки під кутом, трубу обрізають навскіс, а прут заточують.

Ссылка на основную публикацию