Особенности и монтаж модульно-штыревого заземления

Особенности и монтаж модульно-штыревого заземления

Модульно-штыревое заземление — конструкция, обеспечивающая требуемые параметры по току растекания контура заземления, состоящая из металлических стержней (электродов), монтируемых вертикально в грунт, металлической полосы, монтируемой горизонтально, соединительных зажимов и муфт.

По конструктивным особенностям модульно-штыревая система — усовершенствованный вариант заземления классического вида, при изготовлении которого используется металлический уголок.

Рабочее (защитное) заземление частного дома: его устройство и назначение

Рабочее заземление предназначается для спасения людей от электрического тока. К тому же оно позволяет защитить бытовую технику от выхода из строя при возникновении его корпусного пробоя.

Также такое заземление является весьма полезным для уменьшения последствий удара молнии. Это касается лишь тех случаев, если у дома предусмотрен соответствующим молниеотвод.

Назначение заземления

Рабочее заземление при электрическом чрезвычайном происшествии выполняет роль защитного. Главные его задачи заключаются в следующем:

  • спасение людей от поражения током;
  • защита бытовой техники при корпусном пробое;
  • поддержка нормальной работы оборудования.

Постоянно действующее рабочее заземление требуется только для промоборудования. Если речь идет о бытовой техники , достаточно всего лишь заземление через евророзетку.

Несмотря на это, специалисты рекомендуют все же наглухо заземлить ряд приборов в доме. Среди них стоит выделить стиральную машину, микроволновую печь, электродуховку, индукционную плиту (варочную поверхность), а также настольный компьютер.

Устройство заземления

Применение искусственных систем заземления обусловлено тем, что естественные системы нередко не соответствуют всем правилам и нормам. Это может привести к их плохому срабатыванию и низкой эффективности.

К естественным заземлителям можно отнести водопроводные трубы из стали, что соприкасаются с почвой.

Также к этой категории относятся действующие артезианские скважины или же некоторые другие элементы сооружений, выполненные из металла. При этом в обязательном порядке они должны быть соединены с землей.

При самодельном создании заземления специалисты рекомендуют применять уголки из стали размером 50х50 миллиметров, длина которых составляет 3 метра. Их следует забить в землю в траншее.

Ее глубина должна достигать 70 сантиметров. При этом около 10 сантиметров должно находиться над дном. К этой части уголков стоит приварить проложенный в траншее пруток из стали диаметром в пределах от 10 до 16 миллиметров. Вместо него разрешается использовать полосу размером 40х3 или 40х4, расположенную по всему периметру сооружения.

В соответствии с действующими правилами, если имеется электрическая установка до 1000 Вольт, сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.

Устройство заземления. Виды и особенности. Правила и монтаж

Большая часть домов в нашей стране оснащена системой электропередач, не имеющей заземления, по старому образцу. Необходимо помнить, что работа современных бытовых устройств без наличия заземляющего контура способствует возникновению в их деятельности различных неисправностей, и, как следствие, выходу из строя. Владельцам домов приходится самостоятельно производить устройство заземления, которое необходимо для создания электробезопасности.

Основной задачей заземления является отключение напряжения сети при возникновении утечки тока. Это может быть выражено в виде прикосновения человека к токоведущим частям, повреждения изоляции электрических проводов. Другой, не менее важной функцией заземления является создание нормальных условий для работы бытовых электрических устройств.

Некоторые устройства требуют кроме заземляющего контакта в розетке, еще и прямого подключения к шине заземления. Для этого имеются специальные зажимы.

Например, микроволновая печь может создавать фон, опасный для человека, если ее не подключить напрямую к заземляющей шине. На задней стенке корпуса печи может находиться специальная клемма для заземления. А если прикоснуться влажными руками к стиральной машине без заземления, то руки может неприятно щипать. Решить эту проблему можно только, подключив «землю» на корпус стиральной машины. С электрической духовкой ситуация похожа на предыдущие случаи.

Также своеобразно реагирует на наличие заземления бытовой компьютер. Если сделать заземление на корпус системного блока, то может повыситься скорость Интернета, и исчезнут всевозможные зависания.

Не менее важным является устройство заземления в частных домах. Тем более, если дом деревянный. Все дело в возможных ударах молнии. На частных усадьбах много различных частей, которые притягивают молнии: скважины, трубы, колодцы и т. д. При отсутствии молниеотвода и контура заземления, удар молнии с большой вероятностью может привести к пожару. Обычно в сельской местности нет пожарной части, или она удалена, поэтому жилые и подсобные помещения могут пострадать или полностью выгореть за короткий срок. Вместе с заземлением рекомендуется выполнять устройство молниеотвода.

Правила устройство заземления

Искусственные системы заземления используют в случаях, когда естественные элементы заземления не удовлетворяют правилам. В качестве естественных элементов могут служить водопроводные стальные трубы, находящиеся в земле, артезианские скважины, элементы зданий из металла, соединенные с землей и т.п.

Запрещается применять бензопроводы, нефтепроводы и газопроводные трубы в виде естественных заземлителей.

Для самодельных элементов заземления рекомендуется использовать металлический уголок 50 х 50 мм, в длину 3 метра. Эти отрезки забивают в землю в траншее, имеющей глубину 0,7 метра. При этом оставляют 10 см отрезков над дном. К ним приваривают проложенный в траншее стальной пруток диаметром от 10 до 16 мм, либо стальную полосу аналогичного сечения по всему контуру объекта.

По правилам в электрических установках до 1000 вольт сопротивление контура заземления должно быть не выше 4 Ом. Для установок более 1000 вольт сопротивление заземления должно быть не выше 0,5 Ом.

Варианты и особенности

Всего существует 6 систем заземления, но в частных постройках используется чаще всего 2 схемы: TN — C — S и TT. В последнее время популярна первая из этих систем. В ней имеется глухозаземленная нейтраль. Шина РЕ и нейтраль N проводится одним проводом РЕN, на входе в здание устройство заземления разделяется на отдельные ветки.

В такой схеме защита осуществляется электрическими автоматами, при этом не обязательно монтировать устройства защитного отключения. Недостатком такой схемы можно назвать следующий момент. Если повреждается проводник РЕN между подстанцией и домом, то на шине заземления в доме возникнет напряжение фазы. При этом оно не отключается никакой защитой. В связи с этим правила требуют обязательное наличие механической защиты проводника РЕN, и резервное заземление на столбах через каждые 200 метров.

Однако, в селах электрические сети в основном не удовлетворяют этим требованиям. Поэтому целесообразно применять схему ТТ. Эту схему лучше применять для отдельных построек, имеющих грунтовый пол, так как есть вероятность прикосновения сразу к заземлению и грунту, что опасно при схеме TN – C — S.

Отличие состоит в том, что «земля» идет на щит от индивидуального заземления, а не от подстанции. Эта система более устойчива к возникновению повреждений защитного проводника, но требует обязательной установки устройства защитного отключения. Иначе не будет защиты от удара током. Поэтому правила называют такую схему резервной.

Монтаж заземления

Устройство заземления существует двух видов, отличающиеся способом монтажа и свойствами материалов. Один вид состоит из модульной штыревой конструкции заводского исполнения с несколькими электродами, а второй вид выполняется самостоятельно из кусков металлопроката. Эти виды отличаются заглубленными частями, а надземная часть и проводники аналогичны друг другу.

Читайте также  Двигатель не набирает рабочую температуру
Устройство заземления приобретенное в торговой сети, имеет свои преимущества:
  • Продается комплектом, элементы набора разработаны специалистами с соблюдением всех требований правил, изготовлены на заводском оборудовании.
  • Не требуются сварочные работы, и почти не нужны земляные работы.
  • Дает возможность углубиться в землю на значительную глубину с получением малого сопротивления всего устройства заземления.

Устройство заземления заводского исполнения имеет недостаток это высокая стоимость набора.

Материалы и инструменты

Заземлители, изготовленные самостоятельно, должны быть выполнены из оцинкованного металлопроката: прутка, уголка, либо трубы.

Купленные наборы состоят из омедненных штырей с резьбой. Они соединяются муфтами из латуни. Провод заземления соединяется со штырем зажимом из нержавейки с применением специальной пасты. Заземлители запрещается смазывать или окрашивать.

При выборе сечения проката необходимо учесть тот факт, что при воздействии коррозии со временем сечение уменьшится.

Наименьшие сечения проката выбираются:
  • Оцинкованный пруток – 6 мм.
  • Пруток из металла без покрытия – 10 мм.
  • Прямоугольный прокат – 48 мм 2 .

Штыри соединяют полосой, проволокой или уголком. Ими подводят заземление до электрического щита. Размеры соединяющего проката: пруток – диаметром 5 мм, прямоугольный профиль – 24 мм 2 .

Сечение провода заземления в здании не должно быть меньше сечения провода фазы. К этим проводникам имеются требования по диаметру жил:
  • Алюминиевый без изоляции – 6 мм.
  • Медный без изоляции – 4 мм.
  • Изолированный алюминиевый – 2,5 мм.
  • Изолированный медный – 1,5 мм.

Для соединения всех проводников заземления нужно применять заземляющие шины, выполненные из электротехнической бронзы. По схеме ТТ элементы щита крепятся на стенку ящика.

Заземлители, изготовленные самостоятельно, забивают в землю кувалдой, а заводские элементы с помощью отбойного молотка. В обоих вариантах целесообразно использовать стремянку. Прокат из черного металла сваривается ручной сваркой.

Земляные работы

Заземлители располагают от фундамента на расстоянии 1 метра. Размечается контур заземления в виде треугольника, окружности или линии. Расстояние между штырями должно быть не менее 1,2 м. Рекомендуется сделать треугольник с 3-метровой стороной, и длиной штырей 3 метра.

Затем копают траншею глубиной 0,8 м. Ее ширина должна быть удобной для сварки проводников. Чаще всего делают траншею шириной 0,7 м.

Подготовка электрода (штыря)

Электрод заостряется с помощью болгарки. Если металлопрокат, бывший в употреблении, то необходимо его очистить от старого покрытия. На штырь заводского исполнения навинчивается острая головка, место соединения смазывается специальной пастой.

Заглубление электродов

Электроды забивают в землю с помощью кувалды. Начинать удары лучше, находясь на стремянке или подмостьях. При мягком металле удары наносят через деревянные бруски. Штыри забиваются не до конца, над поверхностью дна оставляют 10-20 см для выполнения соединения с контуром.

Заводские электроды забивают отбойным молотком. После заглубления штыря, на него навинчивают муфту и другой заземлитель. Далее процесс повторяют до достижения необходимой глубины.

Соединение электродов

Штыри обычно соединяют полосой 40 х 4 мм. Для проката из черного металла используют сварочное соединение, так как болты быстро подвергнутся коррозии, что увеличит сопротивление контура. Сваривать необходимо качественным швом.

Заземление от готового контура проводится полосой к дому, загибается и крепится на фундаменте. На краю полосы приваривают болт для крепления провода от щита.

На последний электрод монтируется крепежный хомут и закрепляется провод. Зажим герметизируют специальной лентой.

Засыпка траншеи

Для засыпания траншеи целесообразно использовать плотную однородную почву.

Устройство заземления, приобретенное в магазине, с одним штырем, может иметь в комплекте пластмассовый колодец для ревизии.

Проведение в щит

Распределительный щит фиксируется на стене здания, кроме мест с высокой влажностью. Сквозь стены провод проводят с применением трубных гильз. В щитке провод заземления соединяется с заземляющей шиной, установленной на корпусе щита, болтовым соединением.

Сопротивление заземления проверяют мультиметром. Если оно оказывается больше 4 Ом, то нужно увеличить число электродов. На разъем шины заземления также подключаются провода заземления в желтой изоляции, которые приходят в щит от потребителей. При присоединении светильников, розеток, различных устройств желтые провода заземления также подключают к своим клеммам. Например, в розетках такая клемма с винтом расположена в центре.

Опасно: как не надо делать заземление

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Заземление – процесс соединения электрооборудования с контуром заземления или иным заземлителем с целью защиты от удара электрическим током. Это очень ответственный процесс. Ошибки, допущенные во время его проведения, могут быть опасны для жизни.

Как же правильно выполнить подключение к контуру заземления? Ответ на этот и другие вопросы вы найдете в нашей статье.

Опасность заземления в квартире

В городских квартирах часто встречаются ошибки при подключении заземления, которые делают его небезопасным.

Вот одна из них. Многие бытовые электроприборы (стиральная машина, микроволновка, холодильник и т.д.) следует подключать к розеткам с заземлением, иначе можно получить удар током от металлических поверхностей (например, от раковины). Частая ошибка – покупка розетки с заземляющим проводником в надежде, что при ее установке появится и заземление.

Каждая розетка имеет 3 контакта, один из которых соединяют с фазным проводником, другой – с нулевым рабочим, а третий отвечает за защитное заземление. Иногда электрики ошибочно выполняют заземление на ноль, коммутируя его вместе с заземляющим контактом. В итоге вместо необходимого заземления происходит «зануление». Подключать электроприборы в такую розетку довольно опасно, поскольку они могут сгореть при внезапной смене ноля и фазы.

Еще более плачевный вариант – перепутать фазу и ноль в распредкоробке или в электрическом щите. Среди возможных последствий – возгорание электроприборов или поражение электрическим током человека при прикосновении к электропроводящим частям оборудования.

Еще один фактор риска связан с системой отопления. В домах старой застройки применялись отопительные трубы из металла, которые были заземлены. Но сейчас чаще всего ставят пластиковые трубы, которые не проводят электричество. При замене металлических труб на пластиковые такая система заземления перестает быть эффективной. В этом случае ток может пойти напрямую через тело человека, поскольку оно обладает гораздо меньшим сопротивлением, чем электроприбор.

Именно поэтому заземление на отопительную систему не допустимо. На первый взгляд этот способ выглядит простым и надежным, но в конечном итоге вы можете получить удар тока, прикасаясь к батарее.

Ошибки при подключении заземления в частном доме

Если вы живете в частном доме, то важно внимательно отнестись к расчету металлического контура заземления. Важно, чтобы в случае попадания молнии он мог выдержать удар и выполнить отвод электричества в землю.

При варке контура не стоит экономить на материалах, поскольку некачественная продукция может не справиться с поставленной задачей.

Опасность представляет контур заземления, положение которого отклоняется от вертикального. Если в дождливую погоду вы пройдете рядом с таким контуром, высок риск получить поражение электрическим током.

Ни в коем случае не располагайте систему заземления близко к дому, иначе вас может ударить током, если вы решите поднять металлический предмет из сырого подвала.

Читайте также  Дверные откосы из мдф

Поскольку после завершения всех работ по установке контур остается под землей вне поля зрения, советуем внимательно отнестись к квалификации мастера, к услугам которого вы прибегаете.

Чтобы получить представление обо всех этапах монтажа контура заземления в частном доме, рекомендуем посмотреть видео, расположенное в начале данной статьи.

Штырь заземления

Суть модульности заключается в том, что электрод для забивки в грунт сборный и по мере забивания его в землю можно накручивать сверху дополнительные секции (модули), тем самым его удлиняя. На практике встречал два типа подобных заземлителей: с резьбовыми муфтами и с двумя типами резьбы (наружная, внутренняя) в самих стержнях.

Идея эта не нова, хотя применятся на территории СНГ стала относительно недавно (примерно с 2005-года). Разработку её связывают с именем инженера «Ленэнерго» Цирель Я.А. (диссертация защищена 1966 году), но как это часто случается с русскими идеями, освоена была за рубежом.

Те модульные заземлители, что выпускаются сейчас, несколько различаются видом соединения и материалом покрытия. Омеднённые заземлители с муфтами кажутся более долговечными, но так ли это важно, ведь раньше в землю забивалось чистое железо и контура с подобными электродами служат десятилетия.

Модульное заземление с муфтами

Модуль заземляющего электрода представляет собой штырь из омеднённой стали длинной 1,5 метра и диаметром 14 мм. На обоих концах штыря нарезана наружная резьба. В комплекте идут соединительные муфты с внутренней резьбой. Так же поставляются заострённый наконечник и ударный болт, называемый производителем «головка направляющая», а так же зажим для крепления провода и прочие принадлежности.

Конец стерженя модульного заземления

Соединительная муфта модульного заземления

Модульное заземление без муфт

Стержни в этом случае диаметром около 20 мм. С одной стороны резьба внутренняя, с другой наружная. Стержни-модули по мере забивки вкручиваются друг в друга. Так же в комплекте идёт заострённый наконечник и прочие приспособления.

Соединение сборного (модульного) заземления без муфт
Практика забивки модульных заземлений.

Проблемы и недостатки модульных заземлений

Всё это выглядит очень красиво и реально модульное заземление можно забить на 6 — 15 метров обеспечив сопротивление заземления в 4 — 6 Ом. По сравнению с электродами из уголка или арматуры это большой шаг вперёд. Особенно красиво всё это выглядит на рекламных и обучающих роликах продавцов. Но есть и проблемы.

Глубина забивки, как правило, меньше, чем в рекламе. Иногда вся эта система перестаёт заглубляться на третьем ли четвёртом модуле, сколько и чем её не лупи. Не исключено что штырь просто упирается в скальную породу, но, тем не менее, большое количество модулей-штырей забивается только на песке.

Головка направляющая или та пятка, по которой бьют, часто ломается или настолько забивается в резьбе, что её приходится выкручивать газовыми ключами. Так что на всякий случай полезно возить их с собой.

Заострённый наконечник при модульном заземлении с муфтами лучше не вкручивать вообще, так как без него всё забивается глубже.

Модульное заземление без муфт забивается на меньшую глубину, чем заземление с муфтами. Объяснение этому есть в физике, в задачах на упругий удар. При одинаковом диаметре забиваемой конструкции штыри, содержащие внутреннюю и наружную резьбу тяжелее, а значит импульс, доходящий до конца свинченной конструкции меньше. Максимальное число модулей, что на практике удалось забить штырями без муфт 8 против 12 с муфтами.

Следующая страница по теме «Заземление» → Измерение сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта.

Заземлитель

Это часть заземления, которая располагается в грунте. Вся схема запитывается именно на грунт, куда электрический ток от установки должен войти. И вот тут многое будет зависеть от самого грунта, а точнее сказать, от его плотности, влажности и химического состава.

Считается, что в каменном грунте самая плохая электрическая проводимость. Поэтому в таких грунтах очень сложно создавать заземляющий контур, поэтому чаще всего устанавливается глубинный заземлитель в виде трубы или штыря. Глубина закладки в данном случае может быть достаточно большой до 20 м.

Что касается песчаных или глинистых грунтов, то оптимальный вариант на них устроить именно заземляющий контур, состоящий из трех или четырех глубинных элементов. Чаще всего используется контур в виде квадрата или равностороннего треугольника. При этом размер фигуры определяет мощность электрических установок или их общее количество. К примеру, для частного дома можно заложить контур в виде квадрата со стороной 4 м, или треугольника со стороной 3м. Если это промышленный объект или большое административное здание, то заземляющий контур будет большим, к примеру, штыри забиваются по углам здания с обвязкой между собой.

Штыревое заземление

Внимание! Установка штыревого заземления требует определенного расчета нагрузки на контур и сопротивления грунта. Что касается последнего, то о нем уже было сказано выше, то есть, от чего зависит сопротивление.

Вот несколько параметров сопротивления почвы из разных пород. Кстати, единица измерения данного показателя – Ом*М.

  • Глина – 20.
  • Песок – 10-60 (влажный-сухой).
  • Садовая земля – 40.
  • Солончак – 20.
  • Торф – 25.
  • Чернозем – 60.
  • Гравий – 300.
  • Щебень – 3000.
  • Гранит – 22000.

Контур заземления

Чем меньше показатель, тем выше электропроводность. То есть, наше утверждение, что в каменных грунтах сложно организовать заземление, подтверждается.

Электрическая защита дома включает

Электрическая защита частного дома включает комплекс мер:

  • Повторное заземление РЕN-проводника ВЛ;
  • Заземление частного дома;
  • Заземление антенн размещенных на кровле;
  • Заземление котла отопления;
  • Заземление резервного генератора электропитания;
  • Молниезащита дома;
  • Защита от перенапряжения.

В этой статье нас интересует необходимый элемент электропроводки дома — заземление дома.

Перед монтажом своего локального заземления изучите повторное заземление на опорах поселка. Если его нет, хотя оно должно быть, как минимум через опору, то в аварийной ситуации в поселке локальное заземление вашего дома станет общим для всех домов поселка.

Не забывайте, что сечение СИП проводов от опоры до дома, должно быть от 16 мм. А также не забывайте об установки в щит дома общее УЗО номиналом 100-300 mA. Это избавит вас от аварий и пожаре при авариях вне вашего участка на воздушных линиях электропередач.

Сборка модульного заземления

Все элементы конструкции соединяются без сварочно-монтажных работ. Используется неразъёмная или резьбовая сборка. Для подключения к электроду заземляющего контура используется болтовой зажим, выполненный из нержавеющей стали или латуни. Соединение стержней между собой производится несколькими способами:

  • Глухое отверстие + шип;
  • глухое отверстие + фиксатор + глухое отверстие;
  • резьба + муфта + резьба.

В комплексе это позволяет монтировать модульные штыри до 50 метров в глубину, с сохранением электрических и защитных свойств по всей длине.

Монтаж штыревого заземлителя

Начинаются работы по монтажу штыревого заземлителя с земляных работ. Для каждого электрода нужно подготовить приямок в виде перевернутой трапеции. Глубина приямка должна быть 80 сантиметров. Размер нижней приямка внизу 50х50 см, расширяется к верху до 70х70 см.

Читайте также  Утепление межэтажного перекрытия

Штырь, уголок вбивается в землю на глубину 3 метра при помощи кувалды. От нижнего уровня приямка до вершины забитого электрода должно быть 15-20 см.

Забитые уголки,заземлители соединяются металлической полосой или уголками при помощи сварки. Вся конструкция штыревого ззаземлителя соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) проводом ПВ 3.

После того как вся конструкция штыревого заземлителя из уголка вбита, соединена и собрана логично ее засыпать землей. Торчащие из приямка концы уголка заземлителя лучше засыпать глиной. Она имеет большую плотность и хорошо распределяет электрические потоки.

Нельзя засыпать приямки с установленными заземлителями строительным мусором. Если точнее, плотность строительного мусора не должна превышать 20 %(ПУЭ изд.7.глава 1.7)