Разные виды заземления в частном доме отличаются друг от друга как степенью надежности, так и конструктивными особенностями. Существует несколько систем, которые применяют в индивидуальном строительстве чаще остальных. Однако, чтобы выбрать лучшее заземление частного дома, нужно знать особенности, а также влияние различных условий на выбор заземления.
Системы заземления, применяемые в электротехнике
В электротехнике применяют несколько систем заземления – TN-C, TN-S, TN-C-S, IT, TT. Расшифровываются эти обозначения следующим образом:
۞ первая буква латинского алфавита определяет, как заземлен источник питания:
- T – нейтральный проводник источника питания соединен с землей;
- I – любые токопроводящие части изолированы от контакта с землей.
۞ вторая буква указывает на характер заземления открытых токопроводящих частей электроустановки:
- T – открытые проводящие части связаны с землей независимо от заземления источника питания;
- N – все открытые токопроводящие элементы связаны с точкой, в которой заземлен источник питания.
۞ буквы, которые указываются в обозначении после буквы N через дефис, определяют как устроен защитный и рабочий проводники:
- C – функции защитного и рабочего проводников выполняются одним общим PEN;
- S – функции защитного PE и рабочего N проводника обеспечиваются раздельно.
В электротехнике обозначают проводники латинскими буквами.
«L» – (Line – линия), так в США и в Европе называют «линейный» провод. Термин «линейное напряжение», обозначает напряжение между фазными проводами в трехфазной сети. В России такой проводник получил название «фазного». В кабелях для такого проводника предусмотрена жила в белой, коричневой или черной изоляции.
«N» – (Neutral – нейтраль) «нейтральный» провод электрической сети, который подключен к общей точке соединения обмоток либо генератора на электростанции, либо трансформатора на подстанции, если обмотки включены звездой. В России этот провод называют «нулевым». При монтаже в качестве нейтрали используют жилу в синей или голубой изоляции.
«PE» – (Protective Earthing – защитное заземление) защитный проводник. В России его еще называют «заземляющим» или проводом защитного заземления. В составе кабельных линий этот провод можно определить по жёлто-зелёной изоляции. Этот проводник служит для защиты от поражения электрическим током при наличии или возникновении неисправностей изоляции внутри электрических приборов или оборудования.
В «Правилах устройства электроустановок» используют именно такие обозначения.
Система TN-C
Самая простая и самая «древняя» схема заземления, в которой нулевой и заземляющий проводники объединены. При «пробое» фазы на токопроводящие части, ток уходит в землю, а автоматический выключатель обесточивает цепь.
Однако у этой системы есть существенный недостаток. При больших нагрузках нулевой провод может медленно «подгорать». При коротком замыкании, которое образуется при «падении» фазы на корпус, уже поврежденная нейтраль может отгореть так быстро, что автомат не успеет среагировать – в цепи еще не возникнет ток отключения. В результате вместе с нейтралью пропадет и защитное заземление, а вот фаза останется на корпусе, так как автомат не отключил ее.
Если произойдет касание проводящих частей человеком, его тело образует проводник между фазой и землей. В этом случае поражение электрическим током неминуемо.
Система TN-S
Это более современная система, в которой нейтральный и заземляющий проводник разделяют по всей цепи. Такая система намного сложнее, чем TN-C, однако она и намного безопаснее. Третий, заземленный проводник в однофазной сети, или пятый в трехфазной, соединяют с заземляющим контуром на трансформаторной подстанции.
Система TN-C-S
Устройство такой электропроводки предполагает комбинирование совмещенного провода PEN и отдельного заземляющего проводника. Так бывает, например, если во всем доме проводка выполнена с отдельным заземляющим проводом, который подключен к самостоятельному заземляющему контуру, а подключение дома от трансформаторной подстанции произведено совмещенным PEN-проводником.
Такая схема оказывается более экономичной по сравнению с TN-S, так как наиболее протяженный участок электролинии можно изготовить без отдельного заземляющего провода. Тем не менее, эта схема так же надежна, как и TN-S.
Системы IT и TT
С системой ТТ все предельно ясно — заземлен корпус источника (трансформаторной подстанции), и отдельно заземлены все электроприборы в доме. Такая схема редко, но встречается при устройстве электропроводки в частных домах.
Система IT практически не встречается в быту. Она применяется в специфических случаях — например, при электроснабжении помещений с чувствительным к помехам оборудованием. Отсутствие заземления источника питания позволит минимизировать наведенные токи в сети. Безопасность обеспечивается заземлением каждого электроприбора. Такую схему применяют в лабораториях, больницах.
Типы заземления в частном доме
По виду заземляющего контура заземление разделяют на искусственное и естественное.
Искусственное создается преднамеренно в процессе устройства электросетей. Такой тип предполагает наличие искусственно созданного заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей. Это может быть только специально созданный контур, характеристики и параметры которого тщательно рассчитываются.
В качестве естественного заземления могут применять металлические элементы конструкций, контактирующие с землей. Это могут быть заземленные рельсовые пути, стальные трубы скважин, арматура фундаментов. Такие конструкции не могут обладать точными параметрами, поэтому допускается использовать естественное заземление для защиты отдельных устройств, но не электроустановки в целом.
Система заземления для частного дома — какую выбрать
Решая, какое заземление сделать в частном доме, необходимо учесть несколько факторов:
-
величину нагрузки в сети, для которой подбираются наиболее подходящие виды заземления в частном доме;
-
характер и вид грунта, в котором будут располагаться электроды;
-
удаленность от источника питания.
В зависимости от нагрузки выбирают сечение заземляющего проводника. Оно должно быть не менее толщины фазного провода, если его сечение менее 16 кв.мм. При толщине фазного провода от 16 до 32 кв.мм, сечение заземляющего проводника должно быть 16 кв.мм. Ну а при толщине линейного провода более 32 кв. мм, сечение провода заземления должно быть не менее половины фазного.
От вида грунта зависит, какой тип заземления будет применяться, и какие размеры будут иметь его элементы. В песчаных грунтах необходимо применять более длинные электроды, чем в глинистых или суглинках. Связано это с тем, что песок хуже удерживает влагу, а сухой грунт обладает малой проводимостью.
От расстояния до источника питания – трансформаторной подстанции или генератора, будет зависеть, проводить ли отдельный заземляющий провод от источника или сделать отдельный контур около дома. Если расстояние до источника велико и сечение провода большое, то лучше выбрать второй вариант. Это позволит существенно сэкономить на стоимости подводящей линии.
Одной из распространенных и безопасных систем заземления для частного дома является система TN-C-S. В этом случае к вводно-распределительному устройству подводятся только фазные и нулевой провод. От ВРУ в дом электричество поступает уже по кабелю с отдельным заземляющим проводником PE. Он подключается к корпусу шкафа ВРУ, а тот, в свою очередь – к заземляющему контуру.
Если для электропитания частного дома используется генератор, выгоднее применить систему TN-S. В этом случае корпус генератора заземлен, а от источника до дома электричество передается по кабелю с отдельным защитным проводником.
Старую схему TN-C в строящихся домах лучше не использовать. При большом количестве бытовой техники такая система не сможет надежно защитить проживающих в доме.
Какие виды заземления в частном доме можно выполнить своими руками
При строительстве дома своими руками, возможно, многие задумываются о том, какие виды заземления можно сделать самостоятельно. При наличии необходимых материалов и инструментов, позволяющих произвести необходимые измерения, устроить это несложно.
Самостоятельно можно сделать заземление, используя подручные средства – старые трубы, металлопрокат, арматуру. Преимуществом такого вида заземления является простота изготовления и невысокая стоимость. Порой все затраты приходятся лишь на покупку электродов для сварки. Недостатком такого способа является небольшой срок службы. Через 10-15 лет заземляющий контур придется заменить.
Если позволяют средства, лучше купить модульное заземление и смонтировать его своими руками. Такой вид заземления представляет собой готовый комплект. Преимуществом такого вида является быстрота установки и длительный срок службы. Недостаток – высокая цена.
Способы заземления в частном доме
Заземляющий проводник или электрод, непосредственно передающий напряжение в грунт, изготавливают разными способами:
- заземление в частном доме трубой;
-
точечное заземление штырем в частном доме;
-
заземление уголком.
В первом случае используется стальная труба диаметром 60-80 мм длиной не менее двух метров. Трубу забивают в грунт и к ней приваривают заземляющую шину. Лучше, если это будет стальной прут диаметром не менее 10 мм или стальная полоса толщиной не менее 4 мм и шириной 20-40 мм.
Во втором случае для устройства заземлителя используют подходящий стальной стержень. Его также соединяют с заземляющим проводником электроустановки.
Если в качестве электрода используется стальной уголок, как в третьем случае, то его размеры должны быть следующими: размер полки – 40-50 мм, толщина – не менее 4мм.
Лучший вариант, который можно выполнить своими руками, это заземление частного дома треугольником. Для этого применяют три электрода, которые забивают по углам равностороннего треугольника. Размер треугольника заземления частного дома зависит от вида грунта, электрической нагрузки в здании.
Как правило, в подавляющем большинстве случаев для заземления частного дома достаточно, чтобы сторона треугольника была равна 120 см, а глубина труб, штырей или уголков – 2,5 метра. Все проводники обвариваются стальной полосой шириной 40 мм и толщиной 4 мм. К одной из вершин треугольника приваривают заземляющую шину.
Запрещено окрашивать электроды заземляющего контура, так как может увеличится сопротивление и эффективность заземления снизится.
Проводимость контура и грунта зависит от влажности, поэтому в жаркую сухую погоду рекомендуется тщательно проливать место погружения электродов водой.
Как выбрать комплект заземления для частного дома
Рассматривая различные виды заземления в частном доме, целесообразно обратить внимание на готовые комплекты изделий. Несмотря на то, что цена их высока, у них есть важное преимущество – длительный срок службы. Так, например, стальные оцинкованные стержни в качестве электродов могут служить более 30 лет. А стержни из нержавейки или из стали с медным покрытием и того больше. Минимальный срок службы таких изделий составляет не менее 50 лет.
Комплект модульного заземления представляет собой стержни и соединительные шины. Заземлитель может представлять собой привычный треугольник или длинный штырь, погружаемый в землю на большую глубину. В втором случае штырь изготавливают составным и в процессе погружения наращивают. Первый стержень перед погружением оснащается стартовым наконечником, который навинчивается на нижний конец штыря. Стержни соединяются между собой медными резьбовыми муфтами или же вкручиваются один в другой. Для забивания стержня используют специальную навинчивающуюся ударную насадку.
Выбирать комплект заземления для частного дома нужно так, чтобы сопротивление его не превышало 30 Ом. Исходя из этих условий выбирают общую длину штырей. Как правило, в инструкции к комплекту указывается сопротивление одной секции для разных видов грунтов.
Выбирая конфигурацию, стоит учитывать глубину залегания грунтовых вод, глубину промерзания грунта зимой, наличие рядом с домом других сооружений. Часто привычная схема «треугольник» оказывается неприемлемой. Для нее может просто не хватить места на участке рядом с домом. К тому же, один глубоко погруженный стержень может оказаться намного эффективнее трех неглубоких. Это объясняется тем, что при расположении заземлителя в грунтовых водах сопротивление минимально. Зимой в результате промерзания грунта сопротивление увеличивается. А при соединении треугольником все три стержня, в отличие от одного глубоко погруженного, оказываются полностью или частично в промерзшей зоне.
Если учесть все описанные выше требования, влияющие на выбор вида заземления для частного дома, безопасность проживающих будет обеспечена при эксплуатации электроприборов и оборудования всегда – в любое время года и при любых погодных условиях.
Вам может быть интересно
