Системи електропередач в більшій частині будівель виконані за старим зразком — без заземлення. Сучасні побутові прилади, що працюють без заземлюючого контуру, можуть вийти з ладу в разі виникнення яких-небудь несправностей. Власники будинків, як правило, самостійно здійснюють установлення заземлення в будинку, забезпечуючи тим самим електробезпека.
Призначення заземлення
Основне завдання заземлення — зниження до нуля напруги мережі в разі виникнення витоку струму. Причиною цього може бути дотик до струмоведучих частин, пошкодження ізоляції проводки. Додатковою функцією заземлення є створення і підтримання оптимальних умов для роботи побутових електричних приладів.
Деякі пристрої вимагають не тільки установки розетки з заземленням, але і безпосереднього підключення до заземлювальної шини. З цією метою застосовуються спеціальні затискачі.
Приміром, на корпусі мікрохвильових печей розташовується спеціальна клема для заземлення. При відсутності заземлення дотик до мікрохвильовці може спричинити несильний, але неприємний удар струмом. Усувається це тільки за допомогою установки захисного заземлення. Аналогічна ситуація з більшістю інших побутових приладів.
Встановлення заземлення в приватному будинку є не менш важливою процедурою, особливо якщо будівля — дерев’яна. Наявний заземлюючий контур дозволяє захистити будівлі від удару блискавки і спровокованого ним пожежі. Особливо важливо це в сільській місцевості, де будинки можуть швидко вигоріти за короткий термін. Одночасно з заземленням найчастіше облаштовують блискавковідвід.
Правила облаштування заземлення
При невідповідності природних заземлюючих елементів вимогам використовуються штучні системи заземлення. Природними елементами можуть бути розташовані в землі водопровідні сталеві труби, металеві конструкції будівель, артезіанські свердловини та багато інших.
В якості природних заземлювачів заборонено використовувати нафтопроводи, газопроводи і бензопроводи.
Оптимальний матеріал для встановлення переносного заземлення своїми руками — металевий кутник 50 х 50 міліметрів завдовжки 3 метри. Для установки таких елементів викопується траншея глибиною 0,7 метра, при цьому над дном повинно залишатися близько 10 сантиметрів відрізків. До виступаючої частини приварюють сталевий прут діаметром 10-16 міліметрів або сталеву смугу.
Опір заземлюючого контуру в електричних установках до 1000 вольт має становити 4 Ом, не більше. Опір для установок понад 1000 вольт не повинно перевищувати 0,5 Ом.
Види заземлення і особливості
Виділяють шість систем заземлення, проте в приватних будинках використовуються тільки дві: TN-C-S і TT. Більшою популярністю користується перший тип, оскільки в ньому влаштована глухозаземленная нейтраль. Проведення нейтралі N та шини PE здійснюється одним проводом PEN до входу в будівлю, після чого заземлення розводиться на кілька окремих гілок.
Захисні функції в такій схемі здійснюються електричними автоматами, при цьому відсутня необхідність в установці пристроїв захисного відключення. У такої схеми є свій недолік: при пошкодженні провідника PEN на відстані між будинком і підстанцією з’являється фазове напруга на шині заземлення в будинку. Відключити напругу неможливо ніякої захистом, у зв’язку з чим необхідний монтаж механічного захисту провідника PEN і резервного заземлення на відстані кожні 200 метрів.
Електричні мережі в невеликих містах і селах не відповідають необхідним вимогам, у зв’язку з чим використовують схему TT. Оптимальний варіант застосування даної схеми — для окремих будівель з грунтовим підлогою, оскільки є певний ризик дотику разом до грунту і заземлення, що небезпечно при використанні схеми TN-C-S.
Відмінність полягає в тому, що «земля» використовується в якості щита від індивідуального заземлення, а не від підстанції. Така система володіє більшою стійкістю до пошкоджень провідника і вимагає встановлення спеціального пристрою захисного відключення. З цієї причини така схема іменується резервної.
Установка заземлення
Пристрої заземлення класифікуються на два типи, які відрізняються за властивостями і способом монтажу. Перший вид представлений штирьовий модульною конструкцією з декількома електродами, другий складається з металопрокату. Основними відмінностями різновидів є поглиблені деталі, в той час як провідники і надземна частина повністю аналогічні.
Придбані в торговельній мережі набори для заземлення володіють певними перевагами:
- Комплектуючі розроблені фахівцями у відповідності з усіма стандартами і вимогами і виготовлені на заводському обладнанні;
- Практично не потрібні земляні та зварювальні роботи;
- Можна заглибитися на значну глибину в землю із збереженням мінімального опору всього пристрою.
Основним недоліком є дуже висока вартість
Набір, придбаний в торговельній мережі, має свої переваги:
- Продається комплектом, елементи набору розроблені фахівцями з дотриманням всіх вимог правил, виготовлені на заводському обладнанні.
- Не потрібні зварювальні роботи, і майже не потрібні земляні роботи.
- Дає можливість заглибитися в землю на значну глибину з отриманням малого опору всього пристрою заземлення.
З недоліків заводського виконання можна відзначити високу вартість набору.
Інструменти і матеріали
Для виготовлення саморобного заземлювача обов’язково повинен використовуватися оцинкований металопрокат — труба, куточок або пруток.
Готові заземлювачі виконані з різьблених омедненных штирів, сполучених латунними муфтами. З’єднання штиря і дроти заземлення виконано за допомогою затискача з нержавіючої сталі і спеціальної пасти. Фарбувати або змащувати заземлювачі не можна.
При виборі перерізу прокату враховується вплив корозії, в результаті якого перетин знижується. Мінімальні перерізу прокату:
- Для оцинкованого дроту — 6 мм;
- Для прямокутного прокату — 48 мм2;
- Для металевого прутка — 10 мм.
Штирі з’єднуються між собою куточком, стрічкою або дротом. З їх допомогою заземлення підводиться до електричного щита. Для з’єднує прокату розміри становлять:
- Діаметр прутка — 5 мм;
- Розмір прямокутного профілю — 24 мм2.
Перетин дроту фази повинно бути більше перерізу заземлюючого проводу в приміщенні. До подібних провідникам пред’являються певні вимоги, що зачіпають діаметр жил:
- Алюмінієвий без ізоляції — 6 мм;
- Мідний без ізоляції — 4 мм;
- Мідний ізольований — 1,5 мм;
- Алюмінієвий ізольований — 2,5 мм.
Провідники заземлення з’єднуються за допомогою заземлюючих шин, виготовлених з електротехнічної бронзи. Всі деталі щита згідно зі схемою TT кріпляться до стінки ящика.
Встановлення заземлень на ПЛ саморобного типу здійснюється за допомогою кувалди, якій заземлювач вбивається в землю. Вбивання заводських деталей відбувається за допомогою відбійного молотка. В обох способах встановлення заземлення бажано використовувати драбину. Ручне зварювання використовується для зварювання прокату з чорного металу.
Земляні роботи
Існує певний порядок встановлення заземлення. Першим етапом є земляні роботи. Заземлювачі розміщуються на відстані 1 метра від фундаменту будівлі. Мінімальна відстань між штирями становить 1,2 метра. Оптимальний варіант — використовувати штирі довжиною 3 метри і створювати з них трикутник з триметровими сторонами.
Після викопується траншея глибиною 0,8 метра.Оптимальна ширина траншеї — 0,7 метра: її досить зручною для зварювання провідників.
Підготовка електродів
Загострення електрода здійснюється за допомогою болгарки. Якщо використовується вживаний металопрокат, то він очищається від корозії і старого покриття. Штирі заводського виробництва оснащуються гострими головками, які накручуються і промащуються у місці з’єднання спеціальною пастою.
Поглиблення електродів
Заглиблення електродів в землю здійснюється за допомогою їх забивання кувалдою. Для полегшення роботи краще використовувати підмостя або драбину. Якщо метал електродів занадто м’який, то удари наносяться через спеціальні дерев’яні бруси. До кінця забивати штирі не потрібно: над землею повинно залишатися порядку 10-20 сантиметрів, які використовуються для з’єднання з контуром.
Забивання заводських електродів здійснюється відбійним молотком. Після того як штир буде заглиблений, на нього нагвинчується муфта і додатковий заземлювач. Процес повторюється кілька разів до досягнення необхідної глибини.
З’єднання електродів
Між собою штирі об’єднуються полосою 40х4 мм. Прокат чорного металу, що зварюється, оскільки болти швидко піддаються корозії, що призводить до підвищення загального опору контуру. Зварювальні шви повинні бути високої якості.
Від зібраного контуру заземлення проводиться смугою до будинку і кріпиться до фундаменту. Провід від щита підключається до болта, приваренному до краю смуги.
Кріпильний хомут встановлюється на останній електрод, після чого закріплюється провід. Герметизація затиску здійснюється спеціальною стрічкою.
Засипка траншеї
Засипати траншею заземлення найкраще однорідної щільної грунтом.
Придбані в магазині пристрою заземлення з одним штирем комплектуються пластмасовими колодязями, що дозволяють здійснювати ревізію.
Проведення заземлення в щит
Установка розподільного щита здійснюється на стіну будівлі, причому місце монтажу повинно бути захищено від вологості. Кабелі проводяться через стіну з використанням спеціальних трубних гільз. Підключення проводу до встановленої на корпусі щита шині проводиться за допомогою болтового з’єднання.
Після встановлення заземлення перевіряється мультиметром. Кількість електродів збільшується при опорі, що перевищує 4 Ом. Дроти заземлення в жовтій ізоляції підключаються до відповідного роз’єму шини заземлення. При підключенні різних пристроїв — світильників, розеток відкритої установки з заземленням та інших — жовті проводу також приєднуються до відповідних клем. Приміром, на розетках подібна клема розташовується в центрі. Найбільш безпечними вважаються розетки прихованої установки з заземленням — вони використовуються для підключення холодильників, газових плит та інших побутових приладів.
