Естественные заземлители. Для того чтобы создать все условия электробезопасности в частном доме необходимо при монтаже новой проводки или реконструкции старой в общий план работ включить такие работы как монтаж контура заземления. В таких случаях необходимо устраивать контур заземления, и как правильно это сделать?
Будьте осторожны!
Контур повторного заземления, согласно последнему изданию Правил устройства электроустановок (ПУЭ), обязателен на вводе в любое здание.
В качестве повторного заземлителя ПУЭ рекомендует использовать в первую очередь т.н. естественные заземлители. В качестве естественных заземлителей возможно использовать такие металлоконструкции:
- металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
- металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
- обсадные трубы буровых скважин.
Будьте осторожны!
Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей трубопроводов канализации и центрального отопления.
Искусственные заземлители. Однако в практике дачного строительства обычно выполняют искусственные заземлители, потому что естественных заземлителей просто нет или их использование в этом качестве невозможно по каким-либо причинам. Устройство контура не такая уж простая задача, как иногда представляется.
Контур заземления в частном доме включает в себя:
- вбитые в почву вертикальные заземлители (стальной уголок размерами 50×50×5 мм), соединяющиеся между собой горизонтальными заземлителями (полосовая сталь 40×4 мм);
- заземляющий проводник (круглая сталь сечением 8-10 мм2), который соединяет контур заземления с электрощитом.
Более точные размеры и материал для заземлителей и заземляющих проводников можно найти в ПУЭ-7, раздел 1.7.4. Технический циркуляр №11\2006 от 16.10.2006, вышедший позднее, «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках» ужесточает требования к минимальным сечениям электродов из черной стали и расширяет номенклатуру электродов.
В документе приводятся сечения электродов из меди, нержавеющий стали, а также с различными покрытиями.
Будьте осторожны!
Запрещено в качестве заземлителей и заземляющих проводников использовать арматуру.
Объясняется это тем, что наружный слой арматуры каленый. Из-за этого распределение тока по сечению нарушается, а также по-другому проходят процессы окисления (быстрее ржавеет).
Контур заземления должен обеспечивать сопротивление растеканию тока не выше установленного нормативной документацией значения.
Следует помнить, что основным фактором является сопротивление грунта:
- на влажной глине или на торфе контур получится относительно небольшим;
- на песке придется столкнуться с серьезной проблемой.
Будьте осторожны!
Контур заземления рекомендуется расположить на участке в малопосещаемых местах, желательно с северной стороны дома, там, где влажность грунта выше. Расстояние от цоколя фундамента должно быть не менее 1 м.
Создаем контур заземления. После разметки следует выкопать траншею по периметру размеченного нами треугольника глубиной приметно 0,8-1 м и шириной, достаточной для удобного обваривания, примерно 0,5-0,7 м. В этой траншее будет прокладываться горизонтальные заземлители.
Рис.1. Пример размещения вертикального заземлителя
Теперь по вершинам треугольника следует вбить вертикальные заземлители на глубину 2-3 м. Забивать в землю уголки длиной 2-3 м можно обычной кувалдой или мощным перфоратором (вибромолотом) со специальной насадкой, если он есть.
Для облегчения этой работы уголок на конце заостряют, чтобы он лучше входил в землю.
Также можно выкопать или пробурить небольшие колодцы по вершинам треугольника глубиной до 1,5 м, это даст возможность забить уголок в меньший слой земли.
Это интересно знать.
Контур в виде треугольника делать необязательно. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.
Все соединения (полосы со стержнями участков полос между собой) выполняют сваркой, если контур выполняется из черной стали-наиболее доступного материала для этой цели. К качеству сварных соединений предъявляются повышенные требования, шов должен быть достаточной (нормируемой) длины, прочность проверяется ударами молотка в 2 кг.
В итоге получается конструкция, представленная на рис.2. Как вариант, рассмотрена схема треугольника.
Рис.2. Подземная часть системы заземления
Полезный совет.
После окончания сварочных робот все швы желательно обмазать битумной мастикой для защиты коррозии.
Конечный участок полосы выводится на поверхность земли рис. 3. Идеально если есть возможность довести полосу непосредственно до вводного щита и закрепить на ГЗШ (главной заземляющей шине). Полоса с точки зрения эффективности подойдёт лучше, чем проволока, так как площадь прикосновения её с землей будет больше. Однако стальную полосу сложнее прокладывать в местах перегиба траншеи, потому что согнуть её труднее чем стальную проволоку.
Рис.3. Система заземления, подведенная к дому
Но в реальных условиях это сделать бывает не всегда возможно, виду удалённости щита, от выхода контура заземления. Поэтому к полосе крепят медный провод минимальным сечением 10мм2.
В конце полосы сверлятся одно или (лучше) два отверстия, в которые ввариваются болты. Провод надежно прикручивается к полосе в этих точках гайками через шайбы. Место соединения также защищается от коррозии водостойкой консистентной смазкой. Если соединение выполнено вне помещения, то оно помещается в герметичный бокс (распаечную коробку).
Полезный совет.
Видимый участок полосы желательно окрасить водостойкой краской.
Далее траншея закапывается, грунт трамбуется и уплотняется. Желательно грунт сортировать. Непосредственно полосу лучше засыпать грунтом имеющим меньшее удельное сопротивление.
Традиционный контур не лишен ряда недостатков.
Верхний слой грунта, где он размещается, подвержен сезонным колебаниям удельного сопротивления. Поэтому, например, в сильные морозы зимой или после долгого засушливого периода летом его параметры могут ухудшится до недопустимых значений.
Кроме того, выполненный из черной стали, он быстро коррозирует, его срок службы относительно невелик.
Это интересно знать.
Чем лучше параметры грунта для устройства контура (ниже сопротивления), тем быстрее будет разрушаться традиционный контур.
Глубинный заземлитель
Для устройства традиционного контура требуется много места на участке, велик объем земляных робот. Большинство перечисленных недостатков лишен глубинный заземлитель (модульно-штыревая система заземления). Глубинные заземлители изготавливаются в промышленных условиях из омедненной стали и представляют собой комплект элементов. Срок службы подобно заземлителя достигает 30 лет.
Он обеспечивает стабильные значения сопротивления растеканию тока в любое время года из-за забивания вертикальных электродов на большую глубину — до 30 м. Однако стоимость материалов и работ по устройству подобного заземлителя выше, чем традиционного.
Но если сравнивать срок службы, высокую надежность, отсутствие необходимости проводить регулярный контроль, то окажется, что затраты вполне себя окупают.
Конструкция заземлителя, состоящего из отдельных стержней диаметром 16 мм, соединенных посредством резьбовых муфт представлена на рис.4.
Рис.4. Конструкция стержня модульно-штыревого глубинного заземлителя
Специальная упрочненная сталь позволяют использовать их как глубинные, с возможностью погружения на глубину порядка 20 м, задействую при этом глубинные слои грунтов с низким удельным сопротивлением. Это способствует быстрому достижению нормированных значений сопротивления заземляющих устройств.
Материал и конструкция заземлителя устойчивы к коррозии благодаря защитному цинковому покрытию, полученному методом горячего оцинкования, что обеспечивает долговечность заземляющего устройства в течение всего срока эксплуатации электроустановки.
Заземлитель в сборе представляет собой совокупность отдельных стержней, соединенных между собой посредством муфт, погружаемых на глубину от 1,5 м до 20 м в зависимости от требуемого значения сопротивления заземления. Коррозионная стойкость обеспечивается защитой стержней цинковым покрытием, получаемым методом горячего оцинкования толщиной не менее 80 мкм. Для погружения стержней в грунт используется виброударный инструмент с энергией удара в пределах 25-50 Дж.
Что нужно сделать после устройства контура заземления
После окончания работ по устройству контура необходимо провести замеры. Требуется с помощью приборов убедится, что контур укладывается в параметры, установленные нормативной документацией. Такие измерения, если требуется официальное, выполняются лицензированной электролабораторией. На контур выдаются:
- паспорт;
- протокол испытаний;
- акт скрытых работ;
- акт приемки в эксплуатацию.
Следует понимать, что контур заземления является лишь одной из составных частей безопасности электроустановки в целом, которая, согласно ПУЭ, применительно к жилым помещениям выполняются по системам TN-C-S или TT.
Источник: книга «Современная электросеть», автор Михайлов В.Е.
