Для чего нужен контур заземления

Контур заземления частного дома

Использование любой электрической системы не может считаться безопасным, если сеть не подключена к надежному контуру заземления. Заземление требуется для того, чтобы выводить из системы блуждающие токи и не допускать скопления на электрическом оборудовании статического электричества. В целом контур заземления частного дома защищает жильцов и посетителей объектов от поражения электричеством.

Несмотря на то что для монтажа надежного контура требуются определенные профессиональные знания и предварительные сложные расчеты, сама конструкция такой системы отличается простотой и будет понятна даже далекому от электрической сферы человеку.

Расчет системы заземления


Контур заземления частного дома

Расчет перед монтажом заземления требуется для того, чтобы точно определить требующиеся параметры сопротивления и форму контура. Для создания надежного заземления, способного защищать жильцов дома и электрическое оборудование от аварийных ситуаций, проектировщики должны учитывать, что сопротивление в будущей системе зависит от общего числа используемых электродов, их расположения по отношению друг к другу, материала, из которого они изготовлены, а также от особенностей грунта.

В большинстве случаев при организации заземления в качестве электродов используются металлические уголки, трубы и стальная арматура. Основным параметров любого электрода при создании контура считается его сечение. При монтаже заземления можно использовать металлические трубы, толщина стенок которых не меньше 3,5 мм. Вне зависимости от ширины используемых уголков толщина стали, из которой они изготовлены, должна быть более 4мм. Что касается металлических стержней, то такие изделия можно использовать для создания контура при условии, что диаметр сечения арматуры будет не менее 16 мм.

Вне зависимости от типа используемых электродов все такие элементы обязательно должны соединяться в единую целую систему с помощью стального проводника – металлической ленты, толщина которой должна быть не меньше 4мм, а ширина – от 12 мм. Длина электродов для обеспечения необходимых параметров сопротивления в системе должна быть не меньше двух метров.


Чтобы понимать, как сделать контур заземления в частном доме, нужно знать, как проводятся профессиональные расчеты контура. Для определения общей величины сопротивления контура сначала проводятся расчеты для определения сопротивления на отдельных элементах системы, после чего полученные параметры суммируются. Стоит учитывать также, что предварительные расчетные величины часто отличаются от фактических, так как на общее сопротивление заземления влияют также глубина залегания электродов, а также удельное сопротивление почвы.

В целом, расчет сопротивления контура обычно производится по формуле:

R= R1/ Kи*N,

В которой, R1 – это величина сопротивления одного заземлителя, Ки – коэффициент использования, а N – общее число электродов в контуре заземления.

На основе проведенных расчетов профессиональные электрики определяют необходимое число заземлителей для обеспечения нормального функционирования данной защитной системы, а также стоимость электропроекта и монтажа. Только после таких расчетов можно переходить к монтажу контуру.

Монтаж заземления

Как сделать контур заземления в частном доме


Говоря о монтаже защитного заземления, нужно сразу отметить, что располагаться электроды могут как по прямой линии, так и образуя определенные геометрические фигуры. Самый распространенный вариант монтажа контура – в виде равностороннего треугольника, популярность такого метода объясняется удобством монтажа и тем, что в большинстве случаев для заземления в частном доме обычно достаточно трех электродов.

Тем не менее, такая методика установки возможна только в том случае, если это позволяет свободное пространство на участке, где расположен частный дом. Когда свободного места недостаточно, заземлители располагают по прямой линии, рядом со стеной дома. С технической точки зрения, форма расположения электродов не играет особого влияния на общие характеристики будущей системы заземления.

После определения формы контура и территории его размещения для всего контура выкапывается траншея глубиной от 50 см. При треугольном или четырехугольном контуре электроды размещаются в вершинах фигур, для линейных контуров – по прямой линии на равной удаленности друг от друга. Обычно расстояние между отдельными заземлителями делается примерно равным длине одного электрода. Устанавливать заземлители нужно таким образом, чтобы около 20см их длины оставалось над поверхностью земли.

Как сделать контур заземления в частном доме


После размещения электродов происходит их соединение с проводником путем сварки, а затем проводник подводят к дому и соединяют его с электрическим щитом. На этом основной монтаж контура заземления завершается, однако, перед сдачей объекта собственнику, требуется проведение электроизмерений для определения точных характеристик созданной системы. Электроизмерения должны выполняться профессиональными электриками, которые знают, как проверить контур заземления правильно.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости выполнения электромонтажных работ.

Источник: energy-systems.ru

Устройство контура заземления

Как работает заземлитель? Преимущественно элементы в заземляемом контуре используются в виде стальных стержней. Они монтируются в почву грунта и соединяются между собой стальной пластиной либо полосой. Полученное сооружение соединяется кабелем либо аналогичной стальной пластиной.

Глубина залегания металлических стержней напрямую зависит от глубины грунтовых вод. Чем ближе к поверхности будут располагаться грунтовые воды, тем менее глубоко нужно устанавливать стержни.

Основные конструктивные параметры заземленного контура:

  • Столбцы контура заземления, учитывая сопротивление, выполняются различными конфигурациями:
    • трубы;
    • арматуры, имеющую гладкую структуру;
    • двутавры.

Установка стержня в землю происходит, учитывая его форму и мягкости почвы, кроме того, рекомендуемая площадь сечения должна быть не менее 1,5 см2.

  • Стержни размещаются в земле в различных формах, таких как:
    • треугольная схема;
    • в виде прямоугольника;
    • квадратная.

Выбор формы монтажа определяет рабочую площадь заземлителя. Существует разновидность заземлительного контура установленному по периметру здания. Хотя самой распространенной является треугольная схема монтажа. Верхние точки электродов сварены с металлической пластиной.

Заземлители можно установить, используя дополнительные приспособления, но в случае заказа специализированного оборудования, можно получить готовый набор всех элементов конструкции. Зачастую такие наборы содержат, заземлительные электроды, выполненные из меди, имеющие длину 1 – 1,5 м. Профессиональные комплекты отличаются своей низкой финансовой затратностью, надежными инструментами и долговечным сроком службы.

Разновидности контуров заземления

Имеются несколько основных видов заземлительных систем:

Традиционные системы заземления

Такая система заземления состоит из одного электрода, расположенного горизонтально, а другие два – вертикально.
рвый элемент изготавливается из металлической полосы, а другие – из арматурных фрагментов. Все эти элементы необходимо проверить и убедиться, что они выполнены согласно заданным стандартным размерам.
В том случае, когда заземление монтируется в жилом доме, необходимо произвести монтаж заземления в той части, где реже бывают жители дома. Это может быть северная часть здания, где чаще бывает тень, в земля остается более влажной.

К недостаткам такого варианта монтажа относятся:

  1. сложность и трудность постройки;
  2. большинство детали заземлительного контура изготавливаются из черного металла, который очень сильно подвержен воздействию коррозии;
  3. на находящееся в верхних слоях земли оборудование влияет перепады влажности, температуры.

Глубинные системы заземления

Данная система заземления предполагает отсутствие многих минусов предыдущего вида.
Изготавливается на производстве модульно-штыревым образом.

К его достоинствам можно отнести:

  1. более высокая точность изготовления всех деталей;
  2. длительный срок службы;
  3. любая погода не помеха, поскольку заземлительные электроды установлены на большую глубину;
  4. нет необходимости в постоянном техническом обслуживании;
  5. довольной простой расчет заземления;
  6. несложность монтажа.

После окончания монтажных работ, необходимо проверить работу всего оборудования. Следовать расчетам заземлителя, тем самым убедится в качестве всех соединений. Замер сопротивления заземления выполняют сотрудники специализированных и лицензированных лабораторий.

Наружные системы заземления

Эта система заземления имеет контур такой разновидности, которые применяется в трансформаторных подстанциях. В него входят:

  1. вертикальные электроды;
  2. горизонтальное устройство заземления.

Заземлитель изготавливается из 4-х полос по 40-50 мм каждая. Наружный контур заземления должен располагаться от стены на расстоянии более одного метра. Элемент конструкции, располагающийся горизонтально, укладывают в траншею на глубину 50-70 см от поверхности грунта.

Схемы подключения

Самыми популярными схемами подключения заземлителей являются:

Замкнутая, в форме треугольника (рис. 3). Главным достоинством можно назвать более стабильную и надежная работа. В случае повреждения перемычки между стержнями, контур все равно будет продолжать работать (но с другой стороны).

Линейная (рис. 4). Последовательное соединение в одну линию вкопанных металлических колышков. Недостатком такого контура можно назвать то, что при выходе из строя перемычки контур работать не будет.

Кроме вышеперечисленных разновидностей схем контуров можно еще использовать формы:

  1. прямоугольника;
  2. овала.

Необходимые инструменты и материалы:

  1. аппарат для сварки;
  2. режущий инструмент (болгарка);
  3. лопата;
  4. перфоратор;
  5. гаечные ключи;
  6. измеритель сопротивления;
  7. измеритель тока;
  8. измеритель напряжения.

Кроме вышеперечисленных приспособлений необходимо использовать:


  • Уголок из коррозионно-стойкой стали, его размеры могут быть 50х50, 60х60 мм. Длина – более 2 метров. Также возможно использование стальной трубы, диаметром не менее 32 мм с толщиной стенки более 3,5-4 мм.
  • Металлические полосы (3 штуки). Их параметры: длина – 120-130 см; ширина – 4-6 см; толщина стенки – 4-6 мм.
  • Полоса стальная из нержавеющего материала 40х4, 50х5 мм. Она соединяет контур заземления и крыльцо дома.
  • Болты М10, М8.
  • Токопроводник медный, диаметром не меньше 6-7 мм2.

Все вышеприведенные параметры, необходимо проверить, используя измеритель.

Работы по монтажу

Как проверить и зачем нужно выбирать наилучшее место? Данный пункт, является основополагающим, поскольку от выбора места зависит безопасность работы заземлительного контура. Обязательно условие, это монтаж электродов на том месте, где не будет никого.

Подготовка земли. На примере схемы треугольника (рис. 6).

Траншея выкапывается глубиной 50-80 см. Стороны треугольника длиной 1,0-1,5 м.

Монтирование сооружения:

Вбиваются металлические стержни. Чтобы они легче входили в грунт, их рекомендуется заточить (рис. 7);

затем к верхушкам стержней привариваются соединительные пластины (рис. 8),

присоединение проводника к пластине через болт (рис. 9), и в самом конце засыпаем заземлительную конструкцию землей.

В конце необходимо сделать измерение заземления и проверить сопротивления всей цепи.

Источник: amperof.ru

Что входит в комплект контура заземления


С целью создания контура заземления следует приобрести предметы, которые входят в состав. В первую очередь это уголки, сделанные из металла. Они и будут вертикальными заземлителями, размер их должен быть 50х50 мм, длинна 2-3 метра.

Можно выполнить заземлители также из штырей или металлических водопроводных труб. Но, ни в коем случае нельзя использовать арматуру. Она обладает плохой проводимостью и быстро может сгнить. Также потребуется стальная лента, которая посредством сварки, присоединяется к вертикальным заземлителям.

Следующим элементом, входящим в комплект контура, будет проволока. Диаметр ее должен соответствовать показателю 8-10мм. Она будет соединять контур заземления и электрический щит. Соединяться они будут при помощи болтов М6 и М8, которые тоже необходимо приобрести.

Вертикальный заземлитель

При неосуществимости применения естественных заземлителей в силу некоторых причин, необходимо сконструировать искусственные заземлители – горизонтальные или вертикальные. Высота вертикальных заземлителей разрабатывается индивидуально, для каждого защищаемого объекта, но не должна быть меньше одного метра. При этом верх электрода должен быть углублен в грунт не менее чем на 0,5 метра.

Горизонтальный заземлитель


установка контура заземленияГоризонтальные электроды зачастую применяются для соединения вертикальных заземлителей. Однако также могут выступить в роли заземлителей самостоятельно. Заглублять их нужно, как и вертикальные как минимум на полметра. В местах подсоединения к электрооборудованию на входе в помещения, а также в районах с вечной мерзлотой, глубина может быть меньше. Но стоит помнить, что именно от глубины зависит эффективность защищающей конструкции.

Данный вид электродов необходимо класть на дно специально выкопанной траншеи. Если вблизи контура заземления расположены подземные конструкции и другие сооружения, которые способны нанести механические повреждения, такие заземлители необходимо ограждать посредством металлических труб.

Установку заземлителей, идущих согласно схеме параллельно трубопроводам или подземным кабелям, рекомендуется производить на дистанции не менее чем на 30 сантиметров. В случае если такое соседство идет на пересечении, расстояние должно быть не меньше 10 сантиметров.

Траншея для таких типов наполняется сперва однородным грунтом, не имеющим посторонних примесей на 20 сантиметров. Затем почвой, которая находится в данной местности.

Шины для заземления

Шина является одним из элементов контура заземления. Она применяется в защитных конструкциях, имеющую мощность до 1кВ. Шина предназначена для соединения нескольких проводников сразу, а также она создает условия для работы полностью всей конструкции. Кроме этого шина выполняет выравнивающую функцию потенциалов в электрической линии. При этом осуществляются разъединение проводника и сцепление контактов. Благодаря этому контакты отдают электрические заряды, что необходимо для работоспособности системы.

Для шины диаметр проводников выбирается в соответствии с металлом. Если проводник изготовлен из меди, сечение должно быть более 10 кв.мм., для алюминиевого – 16кв.мм., а для стального – 75 кв.мм.
В соответствии с ГОСТом шина должна содержать не меньше 5 синхронных соединений.

Шины производятся двух видов: REC-ET2-M; REC-ET. Первый экземпляр устанавливается на специально предназначенных профилях в электромонтажных шкафах. Для работы второй модели необходим органайзер, который способен подсоединять до девяти потребителей.

Монтаж контура заземления

контур заземления возле домаДля производства монтажа нужно обзавестись следующими орудиями труда: турбинка, лопата, кувалда, сварочный аппарат, гаечные ключи, перфоратор.

Контур заземления зачастую строят наподобие треугольника. На начальном этапе необходимо возле дома расчертить треугольник на отдалении от дома не более одного метра. После этого выкапывается канава по периметру распланированного треугольника. Глубина траншеи должна быть примерно около одного метра, а ширина – 0,5-0,7 метра. В таком треугольнике будут располагаться горизонтальные заземлители.

Затем в углах фигуры необходимо вбить вертикальные электроды и углубить их на 2-3 метра. В этом случае поможет кувалда или бур. Также некоторые специалисты для удобства заостряют их на концах. Вслед за этим нужно забить уголки так, чтобы они выступали из канавы на 0,20-0,25 метра для удобства соединения с горизонтальными заземлителями. Такие соединения создаются посредством сварки. В этом случае болтовые соединения не подойдут, так как по истечению времени контакты могут разболтаться и окислиться, что может послужить для дальнейшей неэффективной работы этого заземления.

Вот и создан контур заземления, теперь его нужно подсоединить к распределительному электрощиту. С этой целью приваривается заземляющий проводник. В роли проводника может выступить стальная проволока с диаметром 8-10 миллиметров. При этом следует на конце приварить болт М6 или М8 для его прикрепления к электрощиту. Проводник также укладывается в траншею.

Кроме проволоки в качестве проводника может быть стальная лента. Все соединения желательно обработать антикоррозийным составом, этот метод продлит жизнь заземляющего контура. Нельзя окрашивать контур и его соединения никаким видом краски. При этом потеряется контакт с грунтом, так как краска образовывает высокое сопротивление. Окрашенный контур будет просто бессмысленный, и не будет выполнять свою защищающую функцию.

Теперь контур готов. Нужно еще раз проверить все соединения и контакты, а потом все засыпать землей.

Источник: uzotoka.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector