Как сделать заземление в частном доме: инструкция, полезные схемы

При строительстве дома приходится проводить разные электротехнические работы. Одна из них — планирование и обустройство заземляющей системы. Строительные нормативы допускают самостоятельное проведение этих работ. Мы подготовили подробную инструкцию, как сделать заземление в частном доме, соблюдая при этом все требования нормативов. 

Как самостоятельно обустроить заземление 

Что это такое
Устройство заземляющей системы
Разновидности контура
— Линейный
— Замкнутый
Поэтапная инструкция
— Выбор места
— Подготовка материалов и инструмента
— Монтажные работы
Альтернатива самодельной конструкции

Заземление: что это такое 

Под обустройством заземления понимают установку металлического контура, через который корпуса всего находящегося в здании электрооборудования соединяются с землей. Чтобы это осуществить, в систему включена выделенная жила. Она проходит во всех кабелях электроприборов и в электросети, где проходит от розеток к электрощитку, а оттуда во вкопанный в почвогрунт заземляющий контур. Таким образом, электрооборудование получает электрозащиту. Если оно окажется неисправным, и напряжение пойдет на детали из металла, избыточный ток будет сброшен в грунт. На корпусе может остаться слабый заряд, но для людей он не опасен. 

Надо знать, что требование к обустройству заземления появилось не так уж давно. Раньше ограничивались занулением. Желательно различать эти понятия. Зануление предполагает наличие кабеля из двух жил, где один провод — нуль, а другой — фаза. Электрооборудование соединяли с находящейся в элетрощитке нулевой шиной, которую обязательно заземляли. Работало это так. При включении электроприбора нуль-провод находился под напряжением. При неполадках получался пробой на корпус прибора и короткое замыкание, на него реагировал автомат в электрощитке и отключал электричество. Это не очень эффективно и потенциально опасно, поэтому зануление считается устаревшим вариантом и не используется при строительстве новых домов. 

Для заземления в отличие от устаревшего зануления нужен отдельный заземляющий провод. Он есть только в трех- или пятижильном кабеле. В новых домах прокладывается только такой. В старых постройках с двужильным кабелем для установки заземляющей системы необходимо сначала заменить электропроводку. Наличие заземления — обязательное требование безопасности, зафиксированное во всех строительных нормативах. Грамотно спроектированная и обустроенная система защищает людей от поражения электротоком при возникновении неисправности в электрических приборах. Различают несколько видов заземляющих систем, большинство из которых монтируются только профессионалами. Но и своими руками сделать заземление в частном доме тоже можно. Далее подробно рассмотрим обустройство такой системы. 

Что такое заземляющий контур 

Основные требования, которые предъявляются к заземлению, собраны в главе 1.7 ПУЭ. В нем сказано, что около здания должен быть обустроен заземляющий контур. В него будет уходить напряжение при аварийной утечке тока или при возникновении замыкания. По правилам контур помещают в почвогрунт рядом со зданием. Система состоит из нескольких элементов.  

• Вертикальный заземляющий электрод. Вкапывается в грунт строго вертикально. В качестве заземляющего элемента используют металлические уголки размером 50х50 мм или пруты диаметром от 18 мм и больше. Длина элементов зависит от типа грунта, в котором они будут находиться. Среднее значение — 3 м, этого достаточно для практически любого почвогрунта. Электроды делают из меди, оцинкованной или черной стали. Первый вариант самый эффективный.  
• Горизонтальный заземлитель. Металлические полосы, которые соединяют заземляющие электроды в общий контур. Обычно это полоса из металла или металлические стержни. Их приваривают к верхним краям электродов-заземлителей.
• Заземляющий проводник. Прокладывается от электрощитка до собранного и установленного контура заземления. 

Конструкцию желательно защитить от коррозии. Учитывая, что электроды должны полностью находиться в грунте и соприкасаться с ним как можно большей площадью, окрашивать их нельзя. Разрешено наносить антикоррозийные препараты на полосы из металла и обрабатывать участки сварных соединений битумом либо смолой. 

Важно. Запрещено обустраивать заземляющую систему из уже проложенных «подручных» подземных конструкций, к примеру, из металлического водопровода. Такое решение небезопасно, кроме того, металл будет корродировать намного быстрее. 

Cхемы контура заземления частного дома

Геометрия заземляющего контура может быть разной. Подходящий вариант выбирают исходя из удобства монтажа и эксплуатационных характеристик. Разберем основные варианты.

Линейная

Элементы монтируются в ряд, соединяются последовательно. Это очень удобно при установке около стены здания либо вдоль забора. Линия не замыкается, количество штырей-электродов бывает разным, но не менее трех. Чем их больше, тем эффективнее сопротивление системы. Основной недостаток схемы — при повреждении одного из горизонтальных элементов-перемычек конструкция выходит из строя. Действует так называемый «принцип гирлянды», поскольку элементы соединены последовательно. На рисунке ниже — линейный контур со всеми необходимыми размерами.

Замкнутая

Электроды устанавливаются в виде какой-либо геометрической фигуры, чаще всего это равносторонний треугольник. Его вершины — вбитые в землю штыри-электроды. Оптимальное расстояние между ними равно длине элемента. То есть, если она равна 300 см, то и расстояние между вершинами фигуры должно быть 300 см. Основное преимущество замкнутого контура — он не теряет работоспособности при разрушении одной из горизонтальных перемычек. Оставшиеся связанными между собой элементы продолжают работать. На рисунке ниже — замкнутый контур в форме треугольника со всеми размерами.

Замкнутые системы могут иметь не только треугольную форму. Причем они бывают более эффективные, чем треугольники. Действует правило: чем больше электродов, тем лучше общие показатели сопротивления. На рисунке ниже — возможные варианты замкнутых схем для частного дома. 

Поэтапная инструкция, как самому сделать заземление в частном доме

Перед началом работ нужно выбрать геометрию контура. На рисунках выше мы представили две схемы со средними размерами. Такие системы работоспособны и эффективны практически во всех условиях. Можно использовать любую из них. Выбрав подходящее решение, приступают к его реализации. На примере замкнутого треугольного контура пошагово разберем, как это сделать. 

Выбор места

Очень важно правильно выбрать участок для монтажа. Надо понимать, что при срабатывании защиты электричество отводится в грунт. Место, где это происходит, в момент сброса становится смертельно опасным. Здесь возможно летальное поражение электротоком. Поэтому в целях безопасности нужно исключить возможность приближения людей или домашних питомцев к опасному участку. Обычно место под контур отводят за зданием, на расстоянии не более 100 см от фундамента. Желательно обнести участок заборчиком, чтобы никто не мог туда попасть. Чтобы не делать дополнительное ограждение, можно установить над заземляющей конструкцией садовую скульптуру, разместить альпийскую горку, т.п. Таким образом удастся не допустить попадание людей или животных в опасную зону и одновременно украсить территорию.

Подготовка материалов и инструментов

Для сборки контура, чтобы провести подключение заземления в частном доме, нужно подготовить такие материалы.

• Арматура диаметром не меньше 18 мм или водопроводная стальная труба сечением от 32 мм с толщиной стенок 3,5 мм либо больше. Вместо этого можно взять уголок из нержавейки размерами 50х50 мм. 
• Полоса из нержавейки 40х4 мм, ее длина должна быть равна расстоянию от места установки контура до крыльца.
• Три металлические полосы 40х4 мм по 120 см длиной. 
• Медный провод сечением не меньше 6 кв. мм, его определяют по толщине фазного проводника. 
• Болт М10 либо М8.

Из инструментов нужно подготовить лопату, сварочный аппарат, болгарку, перфоратор, набор гаечных ключей и кувалду.

Монтаж системы

После того как выбрано место и проведена подготовка, приступают к монтажу. Последовательность действий, как собрать и подключить заземление в частном доме, такая.

1. Земляные работы

Выбранный для установки участок очищают от мусора и крупных сорняков, намечают на нем треугольник нужного размера. От одной из его вершин намечают линию, которая ведет к крыльцу здания. По намеченным линиям копают узкую траншею под установку элементов системы. Глубина сооружения — 50-70 см. Должен получиться треугольник и прямая линия до крыльца. 

2. Установка электродов 

Сначала подготовленный прут, трубу или уголок режут на фрагменты нужной длины. Проще всего сделать это с помощью болгарки. Чтобы элементы проще было забить в грунт, вбиваемый конец подтачивают. Делают это тоже болгаркой. Подготовленные таким образом штыри-электроды поочередно ставят в вершинах треугольника и забивают в грунт. Важно. Нельзя копать ямы под заземлители. Они должны максимально соприкасаться с грунтом. Верхний край электрода должен возвышаться над землей на 10-20 см. 

3. Сборка контура

Горизонтальные полосы-электроды поочередно укладывают на верхние концы торчащих из грунта штырей и приваривают их так, чтобы получился каркас-треугольник. Оставшуюся полосу укладывают в траншею, ведущую к дому. Ее приваривают к каркасу в ближайшей к постройке точке. Важно. Сварочные швы должны быть сделаны аккуратно и прочно. Их нужно защитить от коррозии. Для этого швы обмазывают смолой, подходящей грунтовкой, антикоррозийным препаратом или битумом. Дают раствору отвердеть, после этого засыпают траншею.

4. Подключение системы

Ведущую к контуру полосу подводят к крыльцу и заводят на цоколь. Здесь к ней подключают заземляющий проводник. Это делают с помощью болта М10 или М8. Важно. Кабель к металлической полосе должен идти от главной шины заземления в электрощитке.   

5. Проверка контура

После сборки нужно проверить эффективность работы контура. В идеале этим занимается выездная электролаборатория. Замеры проводятся в течение получаса, после чего владельцу выдают документ о проверке с указанием сопротивления заземляющей системы. Правда, такая услуга доступна не везде и не всегда. Возможна и самостоятельная проверка заземления. Для этого используют приборы М-416 или МС-08. Это измерители сопротивления еще советского периода, поэтому найти их непросто. 

Для самостоятельной проверки можно использовать методику с лампочкой. Она не замерит сопротивление, но покажет, работоспособна ли схема. Делают это так. Берут лампу мощностью не меньше 100 Вт. От нее должны отходить два контакта. Один соединяют с проводом фазой, другой с заземлением. Лампа должна загореться. Если свет яркий, значит, все сделано правильно, и сопротивление контура достаточное. Тусклое свечение сигнализирует о слабом контакте между элементами системы. Отсутствие света указывает на ошибку в обустройстве или при расчетах. Придется все переделывать. 

Важно. Согласно нормативам, заземляющий контур нуждается в регулярных проверках. Их проводят раз в 12 лет. Контроль необходим по причине возможного выхода системы из строя — металлические элементы могут корродировать, сварные швы разрушиться, т.п. Поэтому предполагается проведение контрольного замера сопротивления контура. Лучше всего, чтобы это делала передвижная электролаборатория. Рекомендуется проводить замеры зимой или летом, в периоды, когда почвогрунт показывает наибольшее сопротивление. 

Альтернатива самодельной конструкции

Не все готовы заниматься самостоятельной сборкой системы. В это случае можно купить готовый установочный комплект. У него есть значимое преимущество перед самодельным — быстрая и простая установка. При монтаже не понадобятся сварочные работы, поскольку предусмотрен заводской крепеж. Кроме того, покупные комплекты прослужат дольше самодельных. В процессе изготовления входящих в них электродов используют гальваническое омеднение. Это защищает металл от коррозии и не влияет на его сопротивление. Процесс монтажа покупного комплекта почти не отличается от описанного выше. Вместо сварки используют соединение резьбового типа.