Делаем заземление частного дома своими руками: устройство и схемы

При строительстве частного дома без электричества не обойтись. Прокладка сети – дело мастера, но не всегда вспоминают о защитном контуре. Однако при отсутствии правильного сооружения проводка начнет плавиться, система выйдет из строя. Рассмотрим, из чего и как сделать заземление в частном доме своими руками. Оценим достоинства готовых форм и виды сооружений.

Для чего нужно делать заземление в частном доме

В многоэтажных строениях сооружение защиты закладывают на этапе проектирования объекта. В частном доме также соблюдают требования СНиП, ГОСТ, ПУЭ и прокладывают отвод, который обезопасит от поражения электротоком.

Устройство заземления в частном доме решает ряд задач:

1. Защищает жильцов от удара током. Например, при касании приборов с нарушением изоляции проводов.
2. Обеспечивает корректную работу современных электрических устройств.
3. Поддерживает эффективность молниезащиты.
4. Гарантирует безопасную эксплуатацию при работе с газовым оборудованием.

На заметку! Газовый котел в доме без контура не ставят. Обеспечение безопасности – одно из главных требований при эксплуатации данного вида устройств.

Принцип работы отводов основывается на законах физики – электроток всегда перемещается в сторону наименьшего сопротивления. Если изоляция проводов нарушена, ток замыкается на корпус. При этом человек получает удар, только прикоснувшись рукой к поверхности дефектного устройства. Без отводов разряд в 220 вольт будет очень чувствительным, а если контур есть, негативные последствия замыкания будут сведены к минимуму.

Виды заземления для частного дома

Выполняют контуры в форме овала, треугольника, линии, дуги или прямоугольных форм. Для частного дома выбирают треугольную форму отводов, поскольку ее проще всего соорудить и подключить. Но подойдут и прочие конструкции.

Линейное заземление

Если нет свободного участка достаточной площади, сооружают полукруглый отвод или выстраивают штыри в линию. Такой контур заземления в частном доме своими руками сооружают с учетом шага между штырями. Расстояние делают равным или большим, чем длина самих электродов. Минус метода – чтобы получить нужные параметры набивают большое количество электродов.

Заземление треугольником

Выбирают форму равнобедренной геометрической фигуры, поскольку при таком расстоянии на малой площади пользователь получает максимальную поверхность рассеивания токов. Затраты на сооружение небольшие, параметры полностью соответствуют нормативам.

Важно! Минимальный шаг размещения штырей в треугольнике – длина электродов, максимальный – удвоенная длина. К примеру, при заглублении штырей на 2,5 м шаг делают 2,5-5,0 м. В зонах сложного прохода в глубину электроды сдвигают в сторону.

Материалы для устройства заземления

Разобравшись с тем, нужно ли делать заземление в частном доме и какие бывают контуры, работу начинают с выбора материала.

На заметку! Эффективным будет контур с сопротивлением более 4 Ом.

Что потребуется:

• Прутки сечением от 16 мм или уголки 50х50х5 мм. Берут штыри из черного металла. Арматуру не используют, поскольку каленая поверхность меняет распределение токов, в грунте элемент быстро приходит в негодность. Поэтому покупают именно пруток, не арматуру.
• Толстостенные трубы из металла. Вариант только для засушливых регионов, во влажном грунте металл проржавеет. Трубы предварительно обрабатывают – сплющивают нижнюю часть в форму конуса. Нижнюю треть, погружаемую в грунт, оснащают отверстиями.

На заметку! Трубы в грунт не забивают, под них копают отверстия. Если почва пересыхает, снижаются параметры отводов, а внутрь трубы заливают соляной раствор.

Длину стержней заземления выбирают от 2,5 м. Хватает обычно 2,8-3,0 м.

Глубина заземления

Требования СНиП:

1. Стержень контура должен входить в глубину грунта ниже точки промерзания. От точки еще откладывают 0,6 м. Стандартом считают заглубление ниже уровня промерзания на 0,8-1,0 м.
2. В регионах с сухим климатом не менее трети отвода погружают во влажный слой. Учитывают расположение грунтовых вод, при низком залегании зеркала, выбирают стержни необходимой расчетной длины.

Совет! Чтобы определить конкретные размеры штырей, смотрят результаты геологических исследований почвы в данном регионе (на участке). В засушливых регионах, где от длины отводов зависит эффективность работы контура, заказывают расчеты в специальной организации.

Делаем заземление в частном доме своими руками

Перед началом работ выбирают схему, размечают площадку и выполняют земляные работы. Для сооружения защиты металл нарезают на куски больше расчетной длины на 20-30 см. Загнутую головку элементов после заглубления срезают. Если детали куплены «в обрез», конец срезают под углом в 30 градусов – такое острие снижает сопротивление при вбивании. Чтобы не деформировать открытый конец электрода, к нему приваривают металлическую площадку. По ней удобнее попадать при вбивании, отрезок не изгибается.

Инструменты и материалы для работы

Мастеру потребуются:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• лопата;
• перфоратор;
• тяжелая кувалда;
• гаечные ключи.

Материалы для изготовления:

• металлический уголок 50х50х5 или трубы диаметра 32 мм с толщиной стенок от 3,5 мм – длина элементов не менее 2,5 м;
• 3 полосы металла длиной 1,2 м, шириной 4 см, толщиной от 4 мм;
• полоса из нержавеющей стали 40х4 мм длиной от контура до крыльца;
• болты М8 или М10;
• медный провод толщиной от 6 мм2.

Что касается сечения провода для заземления в частном доме, допустимы варианты:

• медный с сечением от 10 мм2;
• алюминиевый сечением от 16 мм2;
• стальной с сечением от 100 мм2.

Важно! Сечение провода для заземления в частном доме выбирают по виду фазного подключения (2 или 3-х фазное). Чем больше единиц, тем толще провод. Если применяют алюминиевый или медный кабель, к штырям приваривают болт, провода крепят к нему, прижимают гайкой.

Создание схемы и выбор места установки заземления

Пошаговая инструкция монтажа заземления в частном доме включает ряд действий:

1. Выбор места. В зоне прокладки не должно быть людей и животных. Выбирают пространство вдоль забора, за домом. Стандартное расстояние от 1,0 м от фундамента объекта.
2. Схема заземления в частном доме. Ее выбирают по наличию свободной площади. Самый удобный вариант – треугольник. Простой расчет показывает, что максимальное пространство – не более 2 м2. При этом обеспечено полное соответствие нормативам.

На заметку! Треугольник – самый бюджетный вариант сооружения защиты. Прочие формы требуют больше места, повышенных расходов на арматуру.

Земляные работы

Снимают верхний плодородный грунт, выкапывают треугольник со сторонами 1,2 м. Траншею заглубляют на 50-70 см. Точно такую же канаву выкапывают от контура к крыльцу жилого строения.

Сборка конструкции заземления

После окончания земляных работ в грунт забивают электроды. Заглубляют на 2 м, чтобы на поверхности оставались штыри не более 20 см высоты. Для удобства головки штырей оснащают металлическими пластинами, приваривая их к оголовку. Второй конец подтачивают, чтобы снизить сопротивление грунта.

Как только штыри будут вбиты, приваривают стальную полосу. Делают замкнутый каркас со штырями в точках углов треугольника. Еще одну пластину выкладывают в длинную траншею, идущую до крыльца. Конец этой пластины прихватывают концом к ближайшему электроду.

Основные работы закончены, переходят к присоединению кабеля к пластине. Для этого приваривают болт, стыкуя его шляпкой, то есть приваривают шляпкой. Канавы засыпают грунтом, уплотняют.

Как подключить заземление к электрической системе дома?

К приваренному болту крепят выбранный провод в изоляции (по умолчанию – медный провод). Изоляционная обмотка заземляющих проводов желтая с зеленой полосой. Жила не менее 4 мм2. Подключение заземления в щитке в частном доме организуют к специальной шине на площадку, начищенную и смазанную консистентной смазкой. С помощью гайки заземляющий провод присоединяют к болту, затягивают.

Важно! От шины «землю» подключают к каждой линии разводки по дому. Разводка «земли» отдельным проводником не разрешена, поэтому если проводка в доме разведена двухжильными проводами, ее меняют целиком.

Как проверить работу заземления?

Для проверки применяют мультиметр – специальный дорогой прибор. Для разовых работ его не покупают, используют другой способ, как проверить заземление в частном доме, например, лампой.

Что делают:

• берут лампу мощность от 100 Вт;
• подключают источник света контактом к контуру заземления, а второй контакт присоединяют к фазе;
• если лампа горит ярко, сооружение выполнено правильно;
• горение тусклое – где-то ослаб контакт, переделывают стыки;
• нет горения – допущена ошибка в сооружении.

Совет! Если горения нет, проверяют на целостность саму лампу. Затем просматривают контакты, сам контур. Возможно, почва на участке песчаная, распределение токов слабое. Для усиления эффекта грунт проливают соленой водой.

Схемы заземления для частного дома

Различают схемы или типы заземления по литерам – TN, TT, IT. В частных домах применяют разновидности первой схемы TN-C, TN-S, TN-C-S. Буквенные обозначения расшифровывают так: первая литера – это способ заземления источника питания, вторая – потребителя. Подвиды системы различают по виду подключения проводников.

Схема TN-C

Удобный вариант, при котором проводник выполняет рабочие и защитные функции. Система популярна в домах старого типа, проста в исполнении, экономична в расходах. Но при аварийной ситуации отсутствие отдельного защитного контура приводит к короткому замыканию. В нормативах для современных домов вид защиты не допускают. При проведении капитального ремонта в старых строениях схему разрешают оставлять без необходимости модернизации.

Схема TN-S

Проводники N, PE разделены. При возникновении ЧП, выходе тока напряжение на корпусе электрического прибора не появляется. Вариант безопасный, с высокой защитой от поражения электротоком, но обустройство схемы требует значительных вложений.

Схема TN-C-S

Система комбинированного типа. На выходе от источника питания два проводника объединяются в один. На входе в строение систему дополняют еще одним защитным проводником типа PE.

Продумывая, как правильно сделать заземление в частном доме, обращаются к своду ПЭУ. В нем система TN-C-S рекомендована как основная для всех видов строений. Плюсы – простота монтажа, организации и высокая надежность. Схема с дополнительным проводником снижает вероятность возникновения пожара из-за короткого замыкания.

Описание готовых комплектов для заземления

Виды заземления готового типа предложены в двух вариантах:

1. Модульно-штыревое. Собирают из металлических стержней длиной от 1,5 м с резьбовыми соединениями. Омедненные или оснащенные покрытием из нержавеющей стали элементы заглубляют в грунт перфоратором. Монтаж заземления выполняют на большую глубину, поэтому параметры контура не изменяются в зависимости от сезонных колебаний. Длительность эксплуатации от 30 лет для омедненных электродов, для элементов с верхним покрытием из нержавеющей стали – до 50 лет.
2. Контуры из черного металла. Для изготовления применяют штыри из черного металлопроката с антикоррозийным покрытием или без него. Невысокая стоимость – плюс, срок службы всего 10 лет – минус. При заглублении во влажные почвы период эксплуатации составляет всего 5 лет. В течение всего срока пользования сопротивление конструкции постепенно ухудшается.

Важно! Покупая черно-металлический контур с антикоррозийной защитой, обращают внимание на тип покрытия – оно не должно быть диэлектриком.

Частые ошибки при монтаже заземления

Даже опытные мастера допускают оплошности, вот некоторые самые популярные ошибки:

• Перед забиванием электрода его ставят строго вертикально. Если установить с отклонением, элемент не будет работать на всю длину.
• При сложностях прохождения в грунт, меняют место. В сложных тяжелых почвах с вкраплением скальных пород заказывают буры и берут трубы, а не электроды. Под трубы выкапывают канавы – это практичнее, чем пробивать валуны.
• Если штырь забили неправильно, вытаскивают его домкратом. При попытках расшатать и выдернуть, деталь сгибается. Кривой электрод не вбивают.
• Перед тем как делать линейное заземление, просчитывают все размеры, подготавливают инструменты и материалы. Доработки по месту приводят к нарушению геометрии, неплотной стыковке элементов.
• Используют оцинкованные заготовки. Обычая сталь быстро ржавеет, штыри с покрытием прослужат от 10 лет.
• От дома до контура должно быть не менее 1 м. Близость конструкции к строению приводит к тому, что током бьется даже сырой подвал.
• При обустройстве сети на 380 вольт сопротивление делают не менее 5 Ом.
• Для сооружения контуров используют только сварку. Это нужно для повышения коэффициента надежности системы. Резьбовые соединения не применяют. Исключение – подсоединение медной шины, чтобы соорудить правильное зануление. В этом случае болт тоже выбирают из меди.

Работать удобнее вдвоем, поскольку вбивание стержня – это сложная физическая работа. На заглубление 3-4 элементов уходит до 4 дней, если длина штырей более 2,5 м, продолжительность работ увеличивается.