Заземление в частном доме

В настоящее время система TN-S в России в частном секторе практически не встречается. От трансформаторов подстанции не протянут отдельный проводник заземления (РЕ) к потребителю. Значит, остается провести заземление самостоятельно по системе TN-C-S или ТТ. В частном доме это сделать намного легче, нежели в многоквартирном.

ПРИМЕЧАНИЕ

Система заземления ТТ используется только в том случае, если выполнены все установленные к ней требования и приведена причина отказа от системы TN-C-S.

Отличие частного дома от многоквартирного в том, что в частном доме действительно есть «земля», а в многоэтажке ее просто не достать и подключение заземления ограничивается щитком на этаже.

Вариантов подключения заземления в частном доме 2: по системе ТТ и TNC-S.

Второй вариант встречается наиболее часто, поскольку требует меньше усилий при установке.

Заземление начинается от ГЗШ, установленной в ВУ или в щитке дома. На схемах, приведенных на рис, 11.11 - 11.13, видна разница между проведением заземления от ВУ или домашнего щитка.

Наилучшим вариантом все-таки является тот, когда заземление делается на опоре, с которой идет линия к дому.

Если заземление сделано непосредственно в доме, то при отгорании ноля на линии, например где-нибудь возле подстанции, нолем окажется провод, который ведет от столба к дому, и вообще вся нейтраль в доме (рис, 11.14). «Ну и что? Ноль он и есть ноль», — скажете вы. Не следует забывать, что на линии, ведущей от подстанции до вашего частного дома, есть еще подключения к другим домам. Вся нагрузка, которая ложилась на нолевой провод ЛЭП, ляжет в этом случае на ноль, находящийся в вашем доме. Если же заземление установлено от шины в ВУ, нагрузка ляжет на провод, который ведет от линии к шине, а он, как правило, по сечению соответствует проводу на линии.

Рис. 11.14. Ситуация, когда на подстанции отгорает ноль и нагрузка ложится на нейтраль дома. Исправить ее можно, проведя кабель (от ЛЭП к дому) с сечением жилы, аналогичной проводу ЛЭП, чтобы нолевой провод в случае аварии выдержал нагрузку от нескольких домов

Система ТТ используется только в частных домах. Ее установка сопряжена с некоторыми трудностями, в частности урегулированием такой системы в организации электроснабжения. Дело в том, что система ТТ должна пройти апробацию и быть заверена специалистом из технадзора. Чаще всего многие организации предлагают такую систему заземления без вмешательства со стороны владельца дома, конечно, не забыв при этом взять плату за ее монтаж. Если постараться, то можно выполнить эту работу самостоятельно, но после окончания придется ее проверить при помощи все той же организации и заверить документально.

Если вспомнить систему TN-S, то ТТ очень на нее похожа. Отличие в том, что проводник заземления не уходит на подстанцию к заземлителю, а располагается непосредственно на участке рядом с домом. На подстанции система заземления сделана специалистами по всем нормам ПУЭ. На личном участке придется сделать то же самое (рис, 11.15).

Рис. 11.15. Подключение электроприборов по системе ТТ: заземление не зависит от источника электропитания

Очевидно сходство с системой TN-S — провод заземления не контактирует с нолевым и фазовым, а существует сам по себе (рис, 11.16).

Рис. 11.16. Использование УЗО при системе заземления ТТ

ВНИМАНИЕ!

Использование УЗО при системе заземления ТТ является обязательным.

Теперь следует разобраться, куда ведет провод, который уходит в землю от шины заземления, расположенной в домашнем щитке. Заземление — это вовсе не пруток арматуры, воткнутый в землю, с привязанным к нему в виде изящного бантика проводом заземления. Чтобы создать полноценный контур заземления, нужно приложить гораздо больше усилий.

Есть всего 2 варианта, как это сделать. Первый из них трудоемкий, но его можно выполнить самостоятельно. Второй выполнят специалисты, но, конечно, не бесплатно. Выбор за вами.

Рассмотрим такой вариант: заземление состоит из заземляющего провода и заземлителя.

Заземляющий провод должен быть с сечением жилы не меньше сечения фазовой жилы кабеля, проложенного в доме, но и не больше. Этот провод подключается к шине заземления в распределительном домашнем щитке. К данной шине сходятся все провода заземления от электроприборов.

Заземлитель — это стальная конструкция, которая выравнивает потенциалы в случае появления в заземляющем контуре напряжения. Именно поэтому она должна иметь достаточно большой контакт с грунтом. Далее производятся очень сложные расчеты: определяется сопротивление грунта, какая конструкция и на какую глубину должна быть установлена. Совершенно разные случаи, когда грунт — сухой песок и влажный чернозем. При первом варианте понадобится очень массивная конструкция, при втором — небольшой арматурный прут, вбитый неглубоко. Чтобы не возиться с расчетами, преодолевая сложнейшие электротехнические формулы, можно сделать конструкцию, которая удовлетворяет всем требованиям практически при любых условиях. Монтировать такой заземлитель надо так: взять 3 уголка, каждый длиной не меньше 3 м и размерами полок не менее 50 х 50 мм. В качестве замены уголка подойдет обычная труба диаметром 16 мм и толщиной стенки не меньше 3 мм (чтобы не разбить вершину трубы кувалдой). Еще понадобятся 3 куска уголка по 3 м, с размерами полок 40 х 40 мм.

Далее нужно прокопать траншею от дома до места, где будет вкопан заземлитель. Эта траншея должна быть глубиной не менее 0,5 м и примерно такой же ширины — так удобнее. Затем в местах, где будут вбиты штыри, выкапываются ямки одинаковой с траншеей глубины — по 0,5 м. Эти ямки необходимо соединить между собой канавками, по которым пройдет соединяющий штыри уголок.

После этого надо сделать самое трудное — вбить трехметровый уголок в землю так, чтобы над дном ямки его конец возвышался не больше чем на 15-20 см (рис, 11.17).

Рис. 11.17. Размеры при монтаже очага заземления

Чтобы легче это сделать, концы уголка затачиваются в острие. Понадобится широкая устойчивая стремянка или козлы, чтобы забивать с них уголок. После того как он вбит на нужную глубину, все 3 отрезка размерами 40 х 40 мм соединяются между собой уголком при помощи сварки. В итоге получается равносторонний треугольник размером 3 х 3 х 3 м (рис, 11.18).

Рис. 11.18. Заземлитель и его соединение с проводником (вид сверху)

Вершина одного из уголков заранее просверливается для соединения с заземляющим проводником. Такое соединение выполняется при помощи болтового зажима. Для этого конец оголенной

жилы заземляющего проводника надо запрессовать в наконечник с подходящим под болт отверстием. Затем закопайте траншею и ямки и поставьте знак, обозначающий место, где спрятан заземлитель и проводник до дома, чтобы в дальнейшем не нарушить его при каких-либо работах.

ВНИМАНИЕ!

При выполнении работ нанятым электриком необходимо проследить, чтобы в грунт рядом с заземлителем не добавлялась пищевая соль. Это делается для того, чтобы снизить сопротивление заземлителя, улучшив его контакт с почвой. Якобы заземлитель должен пройти испытание на замер сопротивления. Не следует так делать! Солевой раствор за несколько лет разъест металл заземлителя, который потеряет свои свойства.

ПРИМЕЧАНИЕ

Необязательно выполнять заземлитель в виде треугольника, можно забить уголок и линией в ряд. Необходимо лишь соблюдать расстояние между уголками — оно должно быть не меньше 3 м.

После того как заземлитель установлен на место, его засыпают грунтом, лучше — песком, чтобы в дальнейшем облегчить доступ к кабелю (рис, 11.19).

Рис. 11.19. Заземлитель и соединение его с ГЗШ в здании

Теперь рассмотрим другой вариант — при этом способе не придется копать землю и вбивать уголок в грунт.

Здесь используется модульная штырьевая система. Это недавнее изобретение, и, следует признать, очень удачное. Чтобы создать наибольшую площадь для соприкосновения грунта с заземлителем, стальной штырь, покрытый медью, забивают на глубину 20-40 м (рис, 11.20).

Для условий средней полосы России это означает, что практически в любом случае данный штырь соприкасается с грунтовыми водами, что резко снижает его сопротивление. Для заземлителя это один из важнейших показателей. Удобство такого типа заземления налицо: не надо копать траншеи, достаточно небольшой ямки 50 х 50 х 40 см (рис, 11.21). Единственное «но» — вбить такой заземлитель молодецкими ударами кувалды не получится. Для этого используется перфоратор со специальной насадкой.

Рис. 11.21. Чтобы забить штырь, необходимо выкопать небольшую ямку глубиной 40-50 см

Перфоратор — ударная дрель не подойдет, поскольку нужна работа именно в ударном режиме без вращения головки (рис, 11.22). Рис. 11.22. Устройство штырьевого заземлителя Провод заземления монтируется на стержень при помощи специального зажима, который идет в комплекте с остальным оборудованием. На вопрос о том, на какую глубину придется забивать заземление, можно ответить, только замеряя сопротивление при помощи мультиметра. Это достаточно сложные расчеты, выполнить которые может только квалифицированный специалист. Самостоятельно производить их не следует, поскольку сопротивление все равно придет замерять техник из организации со своим оборудованием — никто не поверит вам на слово, что глубина заземлителя достаточна. Следует знать лишь цифры, которые являются нормативом. Для трехфазной сети с напряжением 380 В сопротивление заземлителя должно быть не более 2 Ом, для однофазной с напряжением 220 В — не более 4 Ом (рис, 11.23). Впрочем, если можно сделать заземление без оглядки на технадзор, то необходимо узнать уровень залегания грунтовых вод. Заземлитель, достающий до этой отметки, наверняка удовлетворит условиям нормативов. При варианте, когда система заземления дома TN-C-S по устройству заземлителя аналогична системе ТТ, к нему не такие строгие требования, поскольку заземленный ноль находится на подстанции и соединен с ГЗШ в ВУ или ВРУ. ВНИМАНИЕ! Если ГЗШ находится на ВУ, то соединять в дальнейшем ноль и заземление нельзя! Такое соединение должно быть единственным на одном участке, по принципу «либо одно, либо другое», ВУ на столбе или ВРУ возле дома или внутри него.