Как да направите заземяващ контур в частна къща - изчисляване и инсталиране на верига

Проблемите със заземяването в частна къща, изчисленията на веригата и инсталацията на системата изискват задължително решение, за да се гарантира безопасността на живот. Заземяването ще изпълнява функциите си напълно само ако веригата е избрана правилно и се спазват всички норми и изисквания. Самостоятелното сглобяване изисква познаване на принципите на проектиране и правилата за производство.

Имам ли нужда от заземяване в частна къща

Когато използвате каквито и да е електрически уреди в къщата, винаги съществува риск от повреда на изолацията на проводниците или от късо съединение към корпуса. В този случай всяко лице, докосване на опасната зона, води до токов удар, който може да завърши трагично. Токът винаги клони към земята и човешкото тяло се превръща в проводник, свързващ повреденото устройство със земята.

Какво осигурява заземяването? Всъщност това е система, която осигурява най-краткия път за електрически ток. Според закона на физиката той избира проводника с най-малко електрическо съпротивление и веригата има това свойство. Почти целият ток е насочен към заземяващия електрод и следователно само малка част от него ще премине през човешкото тяло, което не може да причини вреда. По този начин заземителният контур осигурява електрическа безопасност. Нормативните документи (GOSTs, SNiP, PUE) показват, че всяка частна жилищна сграда трябва да бъде оборудвана с тях с AC мрежи с напрежение над 40 V и AC мрежи над 100 V.

Освен че осигурява безопасност, системата за заземяване повишава надеждността и издръжливостта на домакинските уреди. Осигурява стабилна работа на инсталациите, защита от пренапрежения и различни смущения в мрежата, намалява въздействието на външни източници на електромагнитно излъчване.

Заземяването не трябва да се бърка с гръмоотводи (гръмоотводи). Въпреки че принципът на тяхното действие е подобен, те изпълняват различна задача. Работата на гръмоотвод е да отклони разряда на мълния към земята, когато удари къща. В този случай възниква мощен електрически заряд, който не трябва да попада във вътрешната мрежа, т.к.може просто да стопи жицата или кабела. Ето защо гръмоотводната линия минава от приемниците на покрива по външния контур и не трябва да се комбинира със заземяващата, вътрешна линия. Гръмоотводът и заземяването може да имат обща подземна верига (ако има марж), но окабеляването трябва да бъде разделено.

Схеми за заземяване: коя е по-добре да се направи

Заземителната система на частна къща зависи от вида на мрежовата връзка към нея. Най-често се извършва по принципа TN-C. Такава мрежа е снабдена с двужилен кабел или двупроводна въздушна линия при напрежение 220 V и четирижилен кабел или четирипроводна линия при 380 V. С други думи, фазата (L) и комбинираните защитно-неутрални проводници (PEN) са подходящи за къщата. В пълноценни модерни мрежи PEN проводникът е разделен на отделни проводници - работен или нулев (N) и защитен (PE), а захранването се осъществява съответно от трижична или петпроводна линия. Като се имат предвид тези опции, схемата за заземяване може да бъде от 2 разновидности.

TN-C-S система

Осигурява разделяне на PEN-входа на паралелни проводници. За да направите това, във входния шкаф PEN проводникът е разделен на 3 шини: N („неутрална“), PE („земя“) и шина на сплитер в 4 връзки. Освен това проводниците N и PE не могат да контактуват един с друг. PE шината е свързана към корпуса на шкафа, а N-проводникът е монтиран върху изолатори. Заземителният контур е свързан към шината на сплитера. Между N-проводника и заземяващия електрод е инсталиран джъмпер с напречно сечение най-малко 10 кв. мм (за мед). При по-нататъшно окабеляване "неутрален" и "земя" не се пресичат.

Справка! Важно е да се има предвид, че тази система е ефективна само при инсталиране на RCD и прекъсвач от диференциален тип.

TT система

В такава верига не е необходимо да се разделят проводниците, т.к. нулевият и заземяващият проводник вече са разделени в подходяща мрежа. В шкафа правилното свързване е просто направено. Заземителният контур е свързан към (ядрото) PE проводник.

Въпросът коя система за заземяване е по-добра няма ясен отговор. CT веригата е по-лесна за инсталиране и не изисква допълнителни защитни устройства. Въпреки това, по-голямата част от мрежите работят на принципа TN-C, което налага използването на схемата TN-C-S. Освен това електрическите инсталации с двупроводно захранване често се използват в ежедневието. При заземяване на CT корпусът на такива устройства се захранва, ако изолацията е повредена. В този случай заземяването на TN-C-S е много по-надеждно.

Какво е заземителен контур: дефиниция и устройство

Заземителният контур е специален дизайн от електропроводими материали с ниско електрическо съпротивление, осигуряващ моментално разреждане на електрически ток към земята. Състои се от 2 взаимосвързани части - вътрешна и външна система. Тяхната надеждна връзка се осъществява във входното електрическо табло.

Устройството на външната подсистема трябва да осигури прехода на електрическия сигнал към земята с неговото разпределение по площта. Тя се основава на няколко електрода, заровени в земята и свързани един с друг във верига с помощта на плочи. От плочите тръгва шина с достатъчно напречно сечение, която се въвежда в електрическото табло, където се свързва към вътрешната подсистема. Всеки електрод е метален щифт, заровен (забит) на определена дълбочина.

Вътрешната подсистема е окабеляването на заземяващата верига в цялата къща. Проводниците от екрана се пренасочват към контакти, към корпуси на мощни електрически устройства, към метални линии (тръби). Отделни проводници се комбинират в обща шина, която е свързана към шината на външната верига.

Принципът на работа на заземяващия контур е доста прост. Електрическият заряд, натрупан в метални елементи (корпуси, тръбопроводи, фитинги и др.) в случай на повреда на изолацията на проводниците на електрическата мрежа или предизвикан от външни източници, се втурва по проводниците на вътрешната подсистема, които имат ниско електрическо съпротивление , към веригата на външната подсистема. На електродите, заровени в земята, тя "изтича" в земята. От своя страна земята има огромен капацитет, който ви позволява свободно да "поглъщате" такива течове на електричество.

Видове заземителни контури

За бързо "източване" на тока в земята, външната подсистема го преразпределя към няколко електрода, подредени в определен ред, за да увеличи площта на разсейване. Има 2 основни типа свързване към веригата.

Триъгълник - затворен контур

Този случай включва използването на 3 щифта, свързани с ивици в равнобедрен триъгълник. Разстоянието между електродите се избира по следния принцип: минималното разстояние е дължината на подземната част на електрода (дълбочина), максималното е 2 дълбочини. Например, за стандартна дълбочина от 2,5 m, страната на триъгълника се избира в рамките на 2,5-5 m.

Линеен

Тази опция се състои от няколко електрода, разположени в линия или в полукръг. Отворен контур се използва в случаите, когато площта на обекта не позволява образуването на затворена геометрична фигура.Разстоянието между щифтовете се избира в рамките на 1-1,5 дълбочина. Недостатъкът на този метод е увеличаването на броя на електродите.

Тези видове най-често се използват при подреждането на заземяването на частна къща. По принцип може да се оформи затворен цикъл под формата на правоъгълник, многоъгълник или кръг, но ще са необходими повече щифтове. Основното предимство на затворените системи е продължаването на пълната работа при прекъсване на връзката между електродите.

Важно! Линейната верига работи на принципа на гирлянда и повредата на джъмпера извежда от експлоатация определен участък от него.

Правила и изисквания за заземителния контур

За да може заземителният контур да работи ефективно, той трябва да отговаря на определени правила:

1. Външният контур трябва да бъде разположен на разстояние най-малко 1 m и не повече от 10 m от къщата. Оптималното разстояние е 2-4 м от основата.
2. Дълбочината на електродите се избира в рамките на 2-3 м. Част от щифта с дължина 20-25 см се оставя на повърхността за свързване с лента.
3. От входния щит към веригата се полага шина с напречно сечение най-малко 16 квадратни метра. мм
4. Свързването на електродите един към друг се осигурява само чрез заваряване. В щита връзката може да се осъществи с болтове.
5. Общото съпротивление на системата не трябва да надвишава 4 ома за 380V и 8 ома за 220V.

Външният заземителен контур е разположен в земята, което предполага повишени изисквания към неговия дизайн. Тя трябва да се намира под нивото на замръзване на почвата, т.к. подуването на почвата ще изтласка електродите навън. По време на работа корозията не трябва да разрушава метала и да увеличава прекомерно електрическото му съпротивление. Силата на прътите трябва да им позволява да бъдат забити в твърда земя.

Изчисляване на заземяването за частна къща: формули и примери

Изчисленията за заземяване за частна къща се основават на формулите за изчисляване на съпротивлението на разпространение на тока за електродите. Примерите ще бъдат показани по-долу.

Съпротивление на земята

С един прът се прилага формулата:

където ρ equiv е еквивалентното съпротивление на еднослойна почва (избрано съгласно таблица 1 за конкретна почва);

• L е дължината на електрода (m);
• d е диаметърът на електрода (m);
• T е разстоянието от средата на електрода до повърхността на земята (m).

маса 1

Размери и разстояния за заземяващи електроди

Броят на електродите във веригата може да се изчисли по формулата, където:

Rн - максималното допустимо общо съпротивление на веригата (за мрежа от 127-220 V - 60 Ohm, за 380 V - 15 Ohm), Ψ - климатичен коефициент (определен съгласно таблица 2).

таблица 2

Размерите на електродите се избират, като се вземат предвид реалните условия и препоръки:

• тръба - минимална дебелина на стената 3 мм, диаметър - според наличието на материал;
• стоманена пръчка - диаметър не по-малък от 14 мм;
• ъгъл - дебелина на стената 4 мм, размер - според наличието на материал;
• лента за свързване на електроди - ширина - не по-малко от 10 mm, дебелина - повече от 3 mm.

Дълбочината на проникване (дължината на електродите) се избира от условието - поне 15-20 см под нивото на замръзване. Минималната дължина е 1,5 м. Разстоянието между щифтовете е 1-2 дължини на електрода, а минималното разстояние е 2 m.

Разработваме схема

Работата по подреждането на заземяването на частна къща започва с разработването на верига за заземяване. Най-популярната е затворена система под формата на триъгълник. Три електрода съставляват върховете му, а останалите пръти са вкопани в страните му между върховете. Ако районът в близост до къщата не позволява изграждането на такава верига, тогава електродите се монтират в линия, в полукръг или във „вълна“. Трябва да се отбележи, че ефективността на триъгълното подреждане е много по-висока.

Материали за заземителния контур

Заземителният контур трябва да има висока механична якост, ниско електрическо съпротивление и възможност за надеждна връзка. В допълнение, важна роля при избора на материал играе неговата цена.

Параметри и материали на щифтовете

Електродите или щифтовете обикновено се правят от стоманен профил. Този материал привлича с възможността за задълбочаване на прътите чрез просто забиване. В същото време електрическото му съпротивление напълно удовлетворява изискванията с достатъчно напречно сечение. Щифтовете могат да бъдат направени от следните материали:

1. Бар. Най-често срещаният вариант е пръчка с диаметър 16-18 мм. Не се препоръчва използването на фитинги, т.к. нагрява се, което води до увеличаване на съпротивлението. Освен това гофрираната повърхност води до нерационално използване на секцията на пръта.
2. Ъгъл. Най-често използваният ъгъл е с размери 50х50 мм с дебелина на стената 4-5 мм. Долната част е заострена за по-лесно запушване.
3. Тръба с диаметър над 50 мм с дебелина на стената 4-5 мм. Дебелостенните тръби се препоръчват за твърда почва и региони с чести засушавания. В долната част на такъв щифт се пробиват дупки.Когато почвата изсъхне, в тръбата се излива солена вода, което увеличава разпръскващата способност на почвата.

Какво да направите метална връзка

Електродите, забити в земята, са свързани помежду си с метална връзка. Може да се направи от следните материали:

1. Медна шина или тел с напречно сечение най-малко 10 mm².
2. Алуминиева лента или тел с напречно сечение най-малко 16 mm².
3. Стоманена лента с напречно сечение най-малко 48 кв. мм.

Най-често използваната стоманена лента е с размери (25-30)x5 mm. Основното му предимство е възможността за надеждно заваряване с електроди. Когато се използва проводник от цветни метали като връзка, към щифтовете се заваряват болтове, върху които са фиксирани гумите.

Как да направите сами инсталацията на заземяващия контур

Монтажът на заземяване може да се извърши на ръка. Всички стъпки ще бъдат описани по-долу.

Изберете място

Тя трябва да се намира в тази част на обекта близо до къщата, където човек не отива без спешна нужда и домашни любимци. Контурът се намира на не по-близо от 1 м от основата на сградата. По-добре е този сайт да е ограден с ниска ограда. Всички точки на разположение на електродите са маркирани на земята. Обикновено се изгражда правилен, равнобедрен триъгълник.

Разкопки

По цялата маркировка се изкопава окоп с дълбочина 0,5-0,6 m.

Сглобяване на конструкцията

Първо, според схемата, щифтовете се забиват до определена дълбочина (обикновено 2-2,5 m). Към върховете на прътите е заварена метална връзка. Една лента е заварена към крайния електрод (горната част на триъгълника) и се поставя в изкоп, водещ към къщата.

Влизане в къщата

Шината от веригата се въвежда във входното електрическо табло. В края се пробива дупка за болтова връзка. Тук е свързано съответното кабелно ядро. При TN-C-S система, шината е свързана към шина на сплитер.

Проверка и контрол

Контролът се извършва чрез измерване на електрическото съпротивление на цялата верига. Не трябва да надвишава стандартните стойности

Често се използва прост метод за проверка. Свързва се лампа с нажежаема жичка с мощност 100-150 W - единият край на фаза, другият - към земята. Ясното му излъчване говори за качествен монтаж. При слабо изгаряне е необходимо да се провери качеството на ставите. Ако лампата не светне, това означава, че монтажът не е извършен правилно.

Готови комплекти за заземяване за частна къща

Самостоятелното сглобяване може значително да намали цената на заземителната система. Въпреки това, готовите комплекти ви позволяват да ускорите работата и да увеличите надеждността на веригата. Могат да се разграничат следните модели:

1. ZandZ – верига с един или повече електроди от неръждаема стомана. Допустимо проникване - до 10 м. Цената зависи от дължината на щифтовете. Средната цена на комплект с петметрови електроди е 23 500 рубли.
2. Галмар - има електроди с дължина до 30 м. Средната цена е 41 000 рубли.
3. Елмаст. Тази система е произведена в Русия и е адаптирана към руските работни условия. Цена - от 8000 рубли.

Важно! На руския пазар има много модели, което ви позволява да направите най-добрия избор. Дълбочината на запушване на техните електроди варира от 5 до 40 м. Ценовият диапазон е 6000-28000 рубли.

Характеристики на заземителните вериги 220 V и 380 V

Схемите за заземяване при влизане в мрежи от 220 и 380 V имат определени разлики. Външният контур на такива системи е абсолютно същият. Разликата е в окабеляването и влизането в къщата.В случай на 220 V мрежа се въвежда двупроводна линия. Едната сърцевина е разделена на "неутрална" и "земя", а другата е инсталирана на изолатори.

В случай на 380 V мрежа най-често е подходяща четирипроводна линия. Един проводник е разделен подобно на предишния случай, а 3 други проводника са монтирани върху изолатори и изолирани един от друг. Фазови проводници и "неутрални" се прекарват през RCD и дифавтомат.

Често срещани грешки при извършване на монтажни работи

Експертите отбелязват, че по време на самостоятелно сглобяване най-често се допускат следните грешки:

1. Опит за защита на електродите от корозия чрез боядисване. Този метод е неприемлив, т.к. предотвратява изтичането на земята.
2. Свързване на стоманена метална връзка с щифтове с болтове. Корозията бързо нарушава контакта между елементите.
3. Прекомерно отстраняване на веригата от къщата, което значително увеличава съпротивлението на системата.
4. Приложение на твърде тънък профил за електроди. След кратък период от време корозията причинява рязко повишаване на устойчивостта на метала.
5. Контакт на медни и алуминиеви проводници. В този случай връзката се влошава поради контактна корозия.

Ако се открият недостатъци в дизайна, те трябва незабавно да бъдат отстранени. Прекомерното увеличаване на електрическото съпротивление или нарушаването на непрекъснатостта на веригата нарушава работата на земята. Веригата няма да може да гарантира безопасност.

За частна къща е необходим заземителен контур. Този дизайн ще гарантира електрическата безопасност на жителите и ще елиминира трагичните инциденти. Въпреки това, трябва да се помни, че ефективността на заземяването зависи от правилните изчисления, избора на верига и инсталацията.Ако има съмнение в собствените си способности, тогава е по-добре да използвате готов комплект.

Какви видове заземителни системи съществуват и какво е защитно заземяване?

SPD - какво е това, описание и схеми на свързване в частна къща

Ние правим отворено ретро окабеляване със собствените си ръце

Технически характеристики и обхват на кабел KG

Основни технически характеристики на захранващия кабел AVVG

Как да проведете окабеляване в апартамента със собствените си ръце?