Захисне заземлення своїми руками порядок пристрою і правила безпеки

Захисне заземлення: як правильно спорудити і підключити надійний захисний контур

Згідно електротехнічним нормативами минулого століття спорудження захисного заземлення в приватних володіннях вважалося справою необов`язковим. Навантаження була невелика, з завданнями відведення електроутечек стерпно справлялися сталеві трубопроводи. Час йде. Сталь і чавун комунікацій замінив пластик і композити. Заміська власність наповнилася численною побутовою технікою. Вода і тепло поставляються за допомогою потужних насосів, працюють нагрівальні прилади. Пора захищати себе особисто та агрегати від примх корисного, але норовливого електроструму. Зробимо заземлення своїми руками! Робота не складна, у майстерний господаря проблем з виконанням не виникне.

Завдання і пристрій захисного заземлення

Мета заземлення полягає у відведенні електроструму, який знайшов в ізоляції лазівку для виходу на поверхню. Поверхнею цієї є металеві корпуси і кріпильні деталі пральних машин, комп`ютерів, СВЧ-печей, електронагрівального обладнання. Згідно з функціональними обов`язками ток проводити вони не повинні, але свій металевий «бочок» витокам і току замикання завжди готові підставити. Цей привітний прийом нерідко відчувають господарі продірявився або надмірно навантаженої техніки у вигляді легких ударів, щипків і поколювань.

Пробої на корпус побутових агрегатів рідко викликають серйозні побоювання. Ну, торохнуло злегка: типу підбадьорило. Однак видиму відсутність серйозних ризиків не привід розслаблятися. Вирвалися назовні блукаючі струми сприяють головних болів, дискомфорту і необгрунтованого відчуття тривоги. Крім того, незаземленого обладнання шумить, в ньому виникають перешкоди, що знижують швидкість і якість отримання, обробки і передачі сигналу. Подібні колотнечі НЕ виведуть техніку моментально з ладу, але відчутно допоможуть скоротити її робочий ресурс.

Значить, заземлюючий контур необхідний:

для захисту господарів від електромагнітного випромінювання, негативного настрою і нездужань;
для усунення перешкод в електричній мережі;
для збереження робочих характеристик обладнання.

Захисне заземлення усуне перераховані негаразди за допомогою надання току найбільш привабливих шляхів для виходу. За принципом руху електрику дуже нагадує воду. Тече туди, де немає перешкод, де менше опір і де йому легше пройти. Тобто для того щоб не постраждали люди і агрегати, потрібно банально прокласти електроструму безперешкодну стежку «наліво», у випадку з заземленням по визначенню в землю.

Опір споруджуваного шляху має бути менше, ніж у людини і підключається до захисного заземлення апаратури. Ось тоді і потече велика частина пробився електрики по наміченої доріжці з найменшими бар`єрами, вийде за межі будівлі і розсіється в грунті. А власнику і техніці дістанеться лише нормативний мінімум.

Система заземлення являє собою замкнутий або лінійний контур, в складі якого:

два або більше металевих стрижня-заземлювача, строго вертикально занурених в грунт;
горизонтальний заземлювальний провідник, який об`єднує стрижні-електроди в загальний контур;
шина, що забезпечує вхід в будинок і підключення заземлення до оберігаємою агрегатів.

Систем заземлення у автономного будови може бути кілька, але одне з них в обов`язковому порядку підводиться до головної заземлювальної шини або до головного елементу електропроводки - до розподільного щитка з формуванням металевої зв`язки між щитком і виведеним на нього заземлюючим провідником.

Вибір геометричної форми для системи заземлення

Найпоширеніша конфігурація, згідно з якою найпростіше здійснити пристрій захисного контуру заземлення власними руками - рівносторонній трикутник. Трикутний в плані контур утворюють три загнаних кувалдою в землю металевих стрижня, відстань між парою яких має бути рівним. Крім трикутників системи заземлення споруджуються в формі квадратів, прямих або округлих ліній або інших геометричних фігур. Дотримання рівних відстаней між заземлювачами - умова обов`язкова, чітка геометрія бажана, але не принципова.

Нерідко автономні будівлі, наповнені різноманітна техніка, просто оточують заземляющим контуром. Прекрасний, ефективний варіант, якщо для цього є кошти і досить вільного місця на ділянці. Точніше, грошей особливих на самостійну організацію заземлення не потрібно, а ось вибір форми контуру найчастіше продиктований запланованої під пристрій заземлення майданчиком. Однак не варто забувати, що при паралельному з`єднанні заземлювачів в один ряд ефективність системи буде знижена через вплив електродів один на одного. У пріоритеті замкнуті контури.

У комплексі захисного заземлення три і більше заземлюючих електрода. Робоча заземлення, створюване для оптимізації поставляється на прилади сигналу, може мати два заземлюючих стрижня. Оскільки грунт - провідник нелінійний, заземлювачів повинно бути як мінімум два. Так потрібно, щоб в просторі між ними формувалася потенційна поверхня, що сприяє розтіканню струму. Єдиного стрижня для цього недостатньо.

На робочий потенціал заземляющей системи впливає відстань між вертикальними електродами. Чим частіше вони встановлені, тим дієвіший заземлення. Рекомендований мінімум відстані 1,0м, максимум 2,0 м. При збільшенні максимальної межі між металевими стрижнями утворюється розрив потенційної поверхні, він зведе до нуля всі зусилля з облаштування.

Між крайньою точкою заземлення і фундаментом відстань повинна бути більш 1,0. Бездоганно система буде працювати при видаленні від будинку на 4-6м. Далі 10м від будівлі влаштовувати заземлення безглуздо.

Детально про складових контуру

Вище згадувалося, що заземлення складається з горизонтальних і вертикальних компонентів. За аналогією виробляють готові набори для оперативного пристрою контурів заземлення. Дотримуючись прикладеної інструкції, споруджувати заземлення із заводських елементів легко і приємно, але дорого.

Вертикальні провідники заземлення

В якості заземлюючих вертикальних стрижнів для саморобного заземлення можуть використовуватися будь-які довгомірні вироби з чорного металопрокату без оцинковки. Дана обробка не потрібна для розташованих в землі деталей, вона знижує потенціал. Небажаний арматурний пруток з ребрами, його складно забивати в грунт. Підійде квадрат, смуга, швелер та його двотавровий побратим. Металопрокат зі складним профілем застосуємо, якщо передбачається перед монтажем системи пробурити свердловини для закладки вертикальних електродів.

Порада. Для того щоб процес забивання заземлювачів в грунт не був надмірно трудомістким, краще придбати металопрокат з гладкою поверхнею. Перед роботою його нижній край потрібно загострити болгаркою. В процесі роботи землю навколо стрижня треба періодично «зрошувати» водою. Так забивати буде легше.

Поширеними матеріалами для виготовлення вертикальних провідників є:

труба з товщиною стінки не менш 3,0 мм, рекомендований діаметр 32мм;
куточок з рівними або різними полками з кращою товщиною 5мм;
коло з діаметром від 10мм.

Оптимальна площа перетину вертикального електрода 1,6 см ?. Відштовхуючись від цього розміру, слід підбирати матеріал. Довжина заземлювача визначається відповідно до місцевої геологічної ситуацією. Необхідно заглибитися як мінімум на півметра нижче рівня сезонного промерзання.

Друга умова, що впливає на довжину металевих стрижнів - водонасиченому порід, що вміщають. Простіше кажучи, чим нижче грунтові води, тим довше потрібні електроди.

Для того щоб не мучитися з геологічними характеристиками і розрахунками, відомості про глибину закладки заземлювачів потрібно дізнатися в місцевому енергоуправлінь у чергових електриків. Орієнтовні дані допоможуть у будь-якому випадку, тому що у них є певний розрахунковий запас ефективності.

Середньостатистичний стандарт довжини заземлювача варіює від 2-х до 3-х метрів з півметровими варіаціями. Сприятливим для спорудження заземлення середовищем є суглинки, торф, насичені водою піски, супіски, тріщинуваті обводнені глини. Зовсім самостійно влаштувати заземлення в скельних породах нереально, але способи для створення електрозахисту є. Перед спорудою контуру буряться свердловини вимагається глибини. У них і проводиться установка стрижнів, а вільний простір заповнюється піском або супіском, перемішаної з сіллю або попередньо залитої соляним розчином. Приблизно півпачки на відро.

При недостатній електропровідності ґрунтів на ділянці в якості вертикальних заземлювачів краще використовувати труби. У нижній частині їх потрібно довільно висвердлити декілька технологічних отворів. Через труби з отворами можна періодично заливати соляний розчин для зменшення опору. Сіль, безумовно, допоможе зруйнуватися електродів від корозії, зате заземлення досить довго буде діяти бездоганно. Потім треба буде просто стрижні замінити.

Самостійні майстра для виготовлення електродів найчастіше використовують чорний сталевий металопрокат. Адже на чолі власноручних зусиль закладена економія. Відмінний, але недешевий матеріал для вертикальних електродів - сталь з електрохімічним мідним покриттям або мідь. Закладені в землю елементи заземлення не можна фарбувати, фарба погіршить електрохімічний контакт металу з грунтами.

Заземлювальна металозв`язку - горизонтальний провідник

Горизонтальний елемент заземлення, який об`єднує систему і підвідний її до щитка, найчастіше виконують зі смуги шириною 40 мм, товщина смуги 4 мм. Використовують також круглу сталь, рідше куточок або рифлену арматуру. Смуга приварюється до верхнього краю вертикальних заземлювачів або кріпиться болтами. Переваги у зварювання, вона надійніше. Місця зварних і болтових з`єднань щедро обробляються протикорозійного бітумною мастикою або просто бітумом. З`єднувати обтискним способом підземні елементи заземлення не можна!

Для спорудження горизонтальної складової, розташованої під землею, небажано змінювати матеріал, щоб у разі неминучого зволоженні не формувався гальванічна пара з її традиційними корозійними наслідками. До виведеному з землі горизонтальному компоненту заземлення можна приєднати алюмінієвий, мідний або сталевий провідник. Далі проводом для заземлення вся система через приварений болт підключається до шини, а вже від неї подається на кожен з заземлюючих приладів окремо.

Алгоритм пристрої трикутного контуру

Порядок робіт:

На обраної для пристрою системи заземлення майданчику розмічаємо точки закладки вертикальних провідників. Це вершини трикутника зі сторонами приблизно 1,2-1,4м.
Намітили контур майбутньої траншеї. Вона буде трикутної з «відростком» для підведення заземлення до точки входу в будинок або в зовнішній щиток. Вибір мінімального відстані від контуру до щитка забезпечить економію матеріалів. Ширина траншеї довільна, але враховує необхідність проведення в ній зварних робіт. Глибина залежить від місцевих умов. До рекомендованого електриками рівнем установки горизонтального провідника потрібно додати 20 см. Наприклад, якщо глибина розташування горизонтальної металозв`язку 0,8м, заглибити траншею потрібно на 1,0м.
Попередньо загострені стрижні забиваємо в точки їх установки, періодично змочуючи водою грунт навколо точки забивання. Вертикальний заземлювач повинен зануритися в землю практично весь за винятком крайніх 20 см.
Приварюють до стирчить із землі відрізках електродів горизонтальну сполучну планку.
Від найближчої до заземлюючих будовою точки ведемо планку по відрізку траншеї, проритому до силового шафі. Її виводимо на стіну.
У зручній для підключення точці підведеної до шафи планки приварюють сталевий болт різьбленням назовні. Тобто до планки буде приварюватися капелюшок болта, з якої потрібно зчистити іржу і оцинкування, якщо була. Для підключення заземлення до розташованого усередині будинку щитку в стіні потрібно буде вибуріть отвір, через яке буде проводитися кабель заземлення.
До привареного болта приєднуємо заземлення, кріпимо його гайкою.
Потім густо обробляємо зварні шви підземних з`єднань бітумом, зовнішні ботів з`єднання заливаємо автомобільним силіконовим герметиком.
Викликаємо електрика з омметром і перевіряємо роботу створеної системи заземлення. Перевірку проводять в суху погоду, щоб атмосферна волога не внесла корективи в показання. За нормативами опір контуру не повинно перевищувати 4 Ом. Якщо прилад підтвердив перевищення опору, заземлення доведеться доопрацювати: встановити додатковий вертикальний заземлювач і перетворити трикутник в ромб.
Якщо показання приладу задовольнять вимоги ПУЕ-7 і підтвердять формування контуру з досить низьким опором, зариваємо траншею, обладнання підключаємо до заземлення не паралельно, а в окремо кожну технічну одиницю.

Усе. Процес споруди заземлення можна вважати завершеним.