контур заземления

Для чего необходимо заземление, и как его правильно сделать?

Андрей Кмецинский Андрей Кмецинский

Заземление дома — зачем это нужно? Двадцатые годы прошлого века, когда на просторах бывшей Российской Империи вовсю развернулась «электрификация всей страны» (та самая, которая вкупе с диктатурой пролетариата должна была даровать РСФСР коммунизм) ознаменовались небывалым мором хищных птиц. Убийцей тысяч соколов, орлов и ястребов стали протянувшиеся через поля и степи линии электропередачи. Гордые хищники, привыкшие садиться на самую высокую точку местности, не могли посреди степи найти ничего, что было бы выше проводов, садились на них и погибали. При этом каждый может наблюдать целые стаи ворон, воробьев и голубей, оккупирующих электрические провода безо всякого для себя вреда. Отчего так происходит?

Дело в том, что опасно не абстрактное «электричество», а электрический ток, то есть упорядоченное движение электронов. Ведь само слов «ток» означает течение (для сравнения – «водосток», «протока» и т.д.). Электрический ток всегда выбирает путь наименьшего сопротивления, причем в самом буквальном смысле. Когда на провод садиться маленькая птица, участок провода у нее между лапками имеет на порядки меньшее сопротивление, чем птичья тушка (тело животного – вообще плохой проводник). Разумеется, ток «выберет» первый путь, путь наименьшего сопротивления – по проводу, и птичка останется жива и здорова.

Птицы сидят не линии электропередач
Птицы сидят не линии электропередач

Иное дело, когда крупная птица касается двух проводов одновременно. В таком случае сопротивление ее тела оказывается меньше, чем сопротивление многих километров провода, тело крупной птицы становится путем наименьшего сопротивления и ток «выбирает» именно его. Итог плачевен – птица погибает.

Проблему птиц, в конце концов, решили, оборудовав для птиц специальные изолированные насесты на верхушках опор линий электропередач. Но человека ведь на насест не посадишь, а современное жилище и рабочее место просто переполнено электроприборами, каждый из которых в любой момент (в случае поломки) может стать подобен оголенному проводу. Эту проблему решают с помощью заземления.

Что такое заземление?

Говоря казенным языком нормативных актов, «заземление – это преднамеренное соединение точки электрической сети, установки или оборудования с заземляющим устройством (Правила устройства электроустановок Минэнерго России). Грубо говоря, заземление – это электрическое соединение электрической сети или электроприбора с землей. Зачем это нужно? В квартире, частном доме и на производстве современного человека окружает множество электроприборов, представляющих потенциальную опасность. Особенно опасны приборы, в которых возможен контакт электричества с водой – посудомоечные и стиральные машины, электрические водонагреватели и т.д. При повреждении в таком приборе изоляции провода или контакта (а при постоянной вибрации, как в той же стиральной машине, это более чем вероятно) напряжение может попасть на корпус.

Принцип действия заземления на человеке
Принцип действия заземления на человеке

Если человек коснется корпуса поврежденного прибора и одновременно коснется другого прибора, водопроводной трубы, батареи отопления или если пол будет мокрым, то человеческое тело может замкнуть собой электрическую цепь с самыми печальными для себя последствиями. Во избежание подобной ситуации, додумались соединить корпус прибора с землей. Земля, особенно мокрая, является, куда лучшим проводником электрического тока, чем человеческое тело. Таким образом, путь наименьшего сопротивления для электрического тока будет лежать через провод к заземляющему устройству, а не через тело человека.

Заземление в загородном доме

Как правило, современные городские дома к моменту сдачи уже оборудованы контуром заземления. Достаточно посмотреть на установленные строителями розетки, на розетках с заземлением присутствуют дополнительные контакты. С этими контактами при подключении соединяются соответствующие контакты вилок современных электроприборов. Практически все современные электроприборы имеют встроенный выход на заземление, подключенный к контакту в вилке.

Евророзетка с заземлением
Евророзетка с заземлением

А вот сделать заземление в частном доме – забота самого владельца. В частном доме заземление особенно актуально из-за того, что электричество в такие дома обычно подается по воздушным линиям, которые могут порваться из-за сильного ветра, налипания снега, оледенения и т.д. Дополнительной мерой защиты является заземление самой электросети (заземляют провод фазы), но при обрыве фазы эта защита перестает действовать.

Существует соблазн сэкономить время и средства, и сделать заземление, используя в качестве контура различные трубопроводы, однако поддаваться этому соблазну не стоит.

Уже упомянутые Правила Оборудования Электроустановок напрямую запрещают использование для монтажа контура заземления:

  • канализационные трубы;
  • трубопроводы отопления;
  • газопроводы.

Насчет труб водопровода прямого запрета в Правилах, нет, но водопроводные трубы могут иметь изолирующие, не проводящие ток вставки, что лишает такое заземление всякого смысла. Кроме того даже кратковременная утечка тока может существенно снизить ресурс используемого в качестве контура заземления трубопровода. Поэтому лучше не мудрствовать, а сделать из подручных средств правильный контур заземления.

Монтаж контура заземления

Типичный заземляющий контур для частного дома – три соединенных между собой металлических штыря-стержня, закопанных в землю вертикально. Схема расположения стержней в контуре – в ряд либо треугольником. Схема расположения в ряд эффективнее, так как позволяет увеличить расстояние между стержнями. Зато расположение стержней треугольником позволит существенно сократить объем земляных работ.

Зависимость коэффициента использования от межстержневого расстояния
Зависимость коэффициента использования от межстержневого расстояния

Материалом для монтажа контура заземления могут служить старые сварочные электроды, стальные стержни различного профиля или обрезки отслуживших свое металлических труб, но проще сделать контур из обрезков металлического профиля «уголок». А вот обрезки арматуры для использования в качестве стержней арматуры не подходят: за счет характерного профиля поверхности между арматурой и землей будет создаваться воздушная прослойка, снижающая эффективность контура заземления (воздух – сильный изолятор).

Параметры для выбора материла изготовления стержней контура заземления
Параметры для выбора материла изготовления стержней контура заземления

Готовый контур должен в плане располагаться не ближе чем в метре от дома, а в глубину – ниже уровня промерзания грунта. Это обусловлено тем, что промерзший грунт является плохим проводником электричества, и недостаточно заглубленный контур будет попросту неэффективен.

Схема устройства контура заземления
Схема устройства контура заземления

Монтаж контура заземления по схеме треугольника производится следующим образом:

  1. Необходимо вырыть треугольную траншею размерами, соответствующими проекции контура в плане и глубиной около полуметра. Также выкапываем прямую траншею от ближайшей к дому вершины треугольника до стены частного дома. Где располагается силовой щит. В углах треугольника в землю забиваются стержни. Сделать это будет гораздо проще, если на нижних концах стержней болгаркой произвести косые спилы. Стержни забиваются так, чтоб над дном траншеи выступала часть стержня высотой сантиметров двадцать.
  2. Привариваем к выступающим над дном траншеи концам стержня стальные полосы (можно взять для этого те же уголки, из которых сделаны сами стержни). Еще одну полосу привариваем к конструкции так, чтобы она расположилась в траншее. Ведущей к силовому щиту.

    Процесс монтажа контура заземления
    Процесс монтажа контура заземления

  3. Монтаж контура заземления готов, необходимо подключить его к схеме электросети частного дома. Для этого возле стены дома привариваем к лежащей в траншее полосе вертикальные обрезок профиля с таким расчетом, чтобы его конец выступал над уровнем земли на 15-20 сантиметров. К концу с помощью болтов или хомута подсоединяем кабель от силового щита и надежно изолируем.
  4. Траншею до половины заливаем раствором, а после его засыхания засыпаем землей.
  5. Измеряем сопротивление заземления. Этот показатель не должен превышать 47 Ом при использовании устройства защитного отключения (УЗО).
  6. Замер сопротивления нужно повторить в самый засушливый и самый морозный периоды года. Эти условия наиболее неблагоприятны для эффективности заземления.

Экономить на заземлении ни в коем случае не стоит. Такая экономия может стоить больших убытков, а также нести угрозу здоровью и жизни.

Похожие статьи
Добавить комментарий