Заземление своими руками

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д.


Защитное действие заземления основано на двух принципах:

Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление. Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения — УЗО).

Чем меньше сопротивление заземляющего устройства – тем лучше, тем больше вероятность, что при пробое электричества на корпус электроэнергия пойдет не через человека, случайно соприкоснувшегося с корпусом аппарата, находящегося под напряжением, а через заземляющий проводник.

Основная доля сопротивления приходится на переход от заземляющего элемента к грунту, поэтому сопротивление заземляющего устройства зависит от структуры и состояния грунта, в котором оно находится, а также от глубины заложения заземляющих элементов (контура заземления), их типа, количества и взаимного расположения.
Электрические свойства грунта определяются его сопротивлением растеканию тока, чем меньше сопротивление – тем благоприятнее условия для устройства заземления. Худшими вариантами для установки устройства заземления (контура заземления) являются каменистые и скальные грунты, лучшими – торфяные, суглинистые и глинистые с влажностью 20-40%. Но даже один и тот же тип почвы может иметь различные свойства в зависимости от условий, так для песчаного грунта удельное сопротивление может отличаться в 4-7 раз, суглинка в 0,4-1,5раза, а для чернозема – в 0,1-5,3раза. Поэтому выбор количества заземляющих проводников и глубина закладки для различных мест может быть отлична. В этой статье мы опишем самый простой способ электромонтажа очага заземления.

Первым делом надо выбрать место для электромонтажа контура заземления, желательно, чтобы очаг заземления располагался вблизи заземляемой электроустановки (силовой щит). Для выполнения электромонтажных работ вам потребуется стальной уголок (50 х 50 х 5 мм) 9 метров и стальная полоса (4 х 40 мм) 9 метров + расстояние от контура заземления до силового щита. Теперь копаем траншею (ширина 0,5 метра и глубина 0,8 метра), надо выкопать равносторонний треугольник (3 х 3 х 3 метра). По углам треугольнка забиваем уголок. Для того чтобы уголок свободно вбивался в землю, концы его надо заострить с помощью болгарки.

К установленным в земле уголкам, привариваем по периметру стальную полосу. Очаг заземления готов, теперь надо выкопать траншею (ширина 0,5 метра и глубина 0,8 метра) к дому. Укладываем в траншею стальную полосу. Один конец полосы привариваем к контуру заземления, а второй к силовому щиту. Закапываем грунтом готовую конструкцию, траншеи должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора. Если у вас на земельном участке есть естественные заземлители (металлические столбы забора, металлические опоры), то для уменьшения сопротивления заземляющего устройства, их желательно присоединить к схеме контура заземления. Все соединения контура заземления выполняются сваркой.


Электромонтаж очага заземления

Переходим к заключительному этапу электромонтажа контура заземления. Требуется провести замер контура заземления (замер величины сопротивления заземляющего устройства). Измерение сопротивления заземляющих устройств проводится с целью проверки его соответствия требованиям нормативных документов (ПУЭ гл. 1.8., ПТЭЭП пр. 3, 3.1).

В электроустановках с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

В электроустановках с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства, используемого в качестве защитного заземления, должно удовлетворять условию: R3yI3 < 50 В.

Для измерения сопротивления заземлителей создается искусственная цепь протекания тока через испытываемый заземлитель. Для этого на некотором расстоянии от испытываемого заземлителя располагается вспомогательный заземлитель (токовый электрод), подключаемый вместе с испытываемым заземлителем к источнику напряжения. Для измерения падения напряжения на испытываемом заземлителе при прохождении через него тока в зоне нулевого потенциала располагается зонд (потенциальный электрод). Для получения как можно более реальных результатов рекомендуется измерения производить в период наибольшего удельного сопротивления грунта.

Сопротивление заземляющего устройства определяется умножением измеренного значения на поправочные коэффициенты, учитывающие конфигурацию устройства, климатические условия и состояние почвы.

Для заземлителей, находящихся в промерзшем грунте или ниже глубины промерзания, введение поправочного коэффициента не требуется.
Измерения сопротивления контура заземляющего устройства производятся измерителем заземления М416 или Ф4103-М1.

Можно замерить сопротивление заземления без специального омметра таким способом: подключаем к сети нагрузку, например лампу накаливания 100Вт, включаем её через понижающий трансформатор до 36В (используется для безопасности), амперметр и замеряем ток.

Далее осталяем один вывод подключенным к фазе, а другой вместо нуля подключаем к заземлителю, измеряем ток. При сопротивлении заземления близком к 0 Ом токи в 1 и 2 случаях будут примерно равными. При большем сопротивлении ток во 2 случае будет меньшим. Отсюда можно вычислить падение напряжения на лампочке, и, следственно, сопротивление заземления, если рассматривать данную схему как два последовательно подключенных резистора.