Модульно штыревое заземление — секреты и ошибки монтажа в частном доме

Правильное заземление для приватного дома — секреты и ошибки монтажа.

Как вы знаете, при электрическом монтаже, будет это дача, дом в поселке таунхаусов, магазин или любой иной объект, везде по правилам устройства электрических установок требуется делать заземление.

Качественный заземляющий контур может спасти вас не только от пробоя изоляции на корпус оборудования, но и от последствий обрыва ноля в электросети или от однофазного короткого замыкания, когда фаза оказывается на нулевом проводе, а ноль в вашей щитовой преднамеренно объединен с заземляющей шиной.

Основное требование, которое предъявляется к заземляющему устройству – это его сопротивление.

Если в вашем доме подключен газовый водогрей, для защиты и устранения предпологаемого взрыва котла, газовики предъявляют более жёсткие нормы – не больше 10 Ом.

Чем меньше сопротивление заземляющего устройства, тем больше его надежность.

По закону Ома I=U/R. Другими словами, чем меньше R, тем больше ток КЗ, а это означает защитный аппарат сработает в первую очередь. Однако есть тут и “опасности”, про них побеседуем немного подальше.

Классический заземляющий контур, который в большинстве случаев устанавливают своими силами, из себя представляет очень тяжелую и большую и трудоемкую подземную конструкцию.

Забивается несколько вертикальных электродов (уголок, труба, прут), между ними выкапуется канава, и они все между собой соединяются горизонтальными связями (шиной или прутком).

Расстояние между вертикальными электродами обязано быть как минимум их длины. Чем же плох этот способ?

Во-первых, мало кому охота перекапывать собственный участок метровыми траншеями, а если территория оказалась уже облагорожена, то вообще появляется безвыходная ситуация. Также, все эти проржавелые уголки из металла, трубы и шины, пребывав в земля, спустя пару лет эксплуатации (практически за 5-7 лет) начинают усиленно разрушаться.

По этому на данное время широкую популярность обрела иная система заземления, а конкретно — модульно штыревая или глубинная. Самые известные фирмы производственники в наших краях Galmar и ZandZ.

Как всем известно, сопротивление заземляющего устройства зависит от:

типа грунта

периода года

глубины залегания электродов

Аналогичным образом, если один электрод путем постепенного наращивания, забить на максимально потенциальную глубину, то можно получить замечательные критерии сопротивления. На этом принципе и работает глубинное заземление.

гораздо долговечнее

на порядок легче в монтаже

и при этом стоит уже не очень дорого (можно найти комплекты порядка 5000 рублей)

В добавок к этому всему, весь монтаж обходится без сварки.

Собственно необходимость сварки многих задерживает от самостоятельного выполнения этой работы. Или нет аппарата, или нет нужных способностей.

Вот и приходится нанимать посторонних электриков.

Все заземление занимает место на территории Вашего дома, буквально несколько квадратных сантиметров.

И вдобавок его без проблем можно создать прямо в подвальном помещении строения.

Примерно получается, что в приватизированном доме без котла для достижения требуемых 30 Ом, придется забить электрод общей длиной на 6-9 метров. Для дома с отоплением на газу (R=10 Ом) – на 9-15 метров.

Если ваш дом возведен на песке, определенно приобретайте 15-ти метровый набор. Даже без наличия газового водогрея.

Расстояние трассы заземлителя от поверхности стены также регламентируется. В отличии от вводного кабеля оно обязано быть не менее 1 метра.

Для подземного кабельного ввода данный показатель – 0,6м. Почему так, детально читайте об данных и прочих требованиях в другой статье.

Что в большинстве случаев входит в обычный набор?

стартовый наконечник

муфты для соединения

головка для забивания штырей

насадка под вибромолот или мощный перфаратор с SDS-max патроном

антикоррозийная токопроводящая смазка

зажим для подсоединения провода заземления

гидроизоляционная лента

Давайте подробно пройдемся по любому из пунктов.

Он может быть с острым углом в 60 градусов, либо многофункциональным в 90 градусов. Зависит от плотности грунта.

Какой угол лучше? В результате научных исследований было выявлено, что прекрасная форма наконечника – круговой конус.

А допустимый угол раскрытия (заострения) для глинистых и грунтов из песка, при условиях сохранения характеристик прочности – от 45 до 53 градусов.

В большинстве случаев они идут омедненные типовой длины 1,5м. Для подвальных помещений, где невысокие потолки, можно взять и покороче – 1,2м.

Наиболее популярный диаметр стержней – 14мм.

Говорят, что чем выше пятно контакта с землёй, тем лучше. Несомненно это так. Однако не ждите каких-то супер усовершенствованных параметров по сопротивлению при увеличении сечения.

Согласно формуле расчета заземления для одиночного вертикального заземлителя, диаметр не шибко оказывает влияние на общий критерий.

Не то, что вы ждали, правда? По этому особенного смысла больше платить и приобретать максимально толстые штыри нет.

Берите минимально возможные по нормативам.

Кроме омедненных, существует еще один вид стержней с резьбой — безмуфтовые цинковые. В них стержень просто вворачивается один в другой. На краю одного штыря находится внешняя резьба, на другом внутренняя.

Что лучше, медь или цинк определенно сказать нельзя. Любой производитель всегда нахваливает собственно собственную продукцию.

Впрочем учтите, что медное покрытие хотя и устойчиво к ржавчины, но исключительно до той поры, пока его не повредили.

А оцарапать его можно будет без труда. К примеру, во время использования газовых ключей, затягивая муфты для соединения.

Либо при вхождении в каменистую почву, сковырнув лицевой слой острыми гранями камней.

В подобном варианте медный защитный покров рушиться и место царапины начинает активно окисляться. Дальше происходит постепенное, но неумолимое разрушение стального сердечника, благодаря чему резко ухудшается общее сопротивление всего контура.

Собственно поэтому медное покрытие должно быть как можно толще. Предлагаемое значение – не менее 0,25мм (включая резьбу!).

С цинком все наоборот. Такие штыри не очень боятся внешних повреждений. В них цинк в отношении к стальному сердечнику считается восстановителем.

По этому тут корродировать сначала будет цинк, и лишь потом сталь. И пока весь цинковый слой не прийдет в негодность, стальной сердечник себя будет чувствовать отлично.

Но все таки сроки гарантии работы, указываемые изготовителями приблизительно такие:

омедненные стержни – 30 лет

цинковые – от 20 до тридцати лет

Еще бывают комплекты из нержавеющей стали.

Такие предназначаются для тех, кто совсем не экономит на электрике и старается сделать контур, что именуется “на столетия”.

Кстати, не взирая на все плюсы и неплохой контакт, большинство считают фитинги с резьбой самым слабым местом таких модульных систем.

Вспомните про трубы водопроводные, лежащие в земля. После определенного времени эксплуатации сначала в них покрываются ржавчиной собственно резьбовые муфты.

То же самое может случиться и со штырями. Более того, в момент забивания вибромолотом, нередко происходит ослабление соединения. Говоря просто, резьба откручивается.

Квалифицированные установщики после любого вхождение в почву следующего стержня, подтягивают электрод по резьбе. В данный момент бывает еще одна ошибка.

Затягивая гладкий штырь или муфту газовым ключом с насечками, вы царапаете и сдираете медный слой с поверхности. К чему это приводит, говорилось выше.

Через 3-4 года взамен настоящего электрода, у вас остается пустотелая медная трубка с трухой из ржавчины в середине.

Так вы не будете касаться ни электрода, ни муфты.

Еще нужно обратить внимание, что во всех муфтовых комплектах, сама муфточка чуть-чуть шире диаметра стержня. Чем это опасно?

Более неширокий электрод при заходе в землю вслед за подобной муфтой, не вполне достаточно плотно контактировать с поверхностью грунта. Для получения настоящих критериев сопротивления порой приходится выжидать два-три дня, пока земля не осыпится и не уплотнит все свободные пространства.

По этому большинство выбирают другой вид стержней для глубинного заземления. К примеру, как у OBO Беттерманн с системой BP (Bundes Post).

У подобных комплектов штыри состыковываются между собой без резьбы, методом прессовки.

Это что-то соединительного типа “шип-паз” с саморасклепывающимся штырем. При забивке шип накрепко расклинивается в пазе и выходит полностью монолитное соединение.

Порой в середине отверстия на конце одного стержня может идти свинцовый шарик, который при ударе еще более герметично заполняет Все место.

По этому, если не доверяете муфтам и желаете свести на нет антропогенный фактор, приобретайте такие же комплекты.

Всегда крутите эту головку до конца! Конструкция муфты и насадки такие, что насадка должна проходить сквозь муфту до непосредственного соприкасания со штырем.

Аналогичным образом ударная энергия будет передаваться на стержень, и не разрушит резьбу муфты.

Если у вас после вкручивания снизу муфты показывается резьба, а на ударной головке сверху ее совсем не видно, значит вы собрали набор неверно.

При нормальной ситуации снизу никакой резьбы показываться не должно, а вот сверху на забивном болту может остаться 1-2 витка. В другом случае муфту заклинит.

Одна его часть приспособлена для подсоединения штыря. Вторая, под место посадки провода или шины заземления.

Так как шина очень часто идет стальной, посреди пластины есть межкомнатная перегородка. Она нужна для устранения очага биметаллической ржавчины при контакте разнородных металлов.

Как выполняется весь монтаж? Во-первых, нужно вырыть маленький приямок глубиной 0,5м.

Дальше накручиваете стартовый наконечник на первый стержень.

После этого, руками пробуем его забить в землю. Для облегчения вхождения в почву подливайте водички.

При довольно мягком грунте, поступательными движениями и ударами маленького молотка, порой выходит полностью загнать первый штырь.

Почему это нужно попробовать в первую очередь сделать ручным способом? При забивке первого или второго электрода, в данных верхних слоях очень часто попадаются камни. В случае работы сделанной руками, электрод после чего легко вытаскивается наружу и переставляется на другое место.

А вот если вы изначально работали перфоратором, то плотность вхождения его в почву будет такой, что без раскопки еще на 1м его и вынять то не выйдет.

После погружения первого заземлителя накручиваете муфту и вставляете второй прут.

Не забудьте про смазку. Она делает лучше токопроводящие свойства и оберегает резьбу от коррозийных процессов.

Также нужно следить за тем, чтобы приямок регулярно был в водной массе. Это значительно делает лучше вхождение электродов в почву.

При этом внимание свое обратите на решающий момент! Некоторые плохие электрики таким недорогих способом пытаются облапошить заказчиков.

Заколачивают два, три электрода, хорошо смочив приямок соленой водичкой, присыпают место свежей землицей и здесь же выполняют замер. Критерии с подобным грунтом сначала могут быть в совершенстве.

А вот через два-три дня после высыхания почвы, все резко меняется. Лишь вы про это даже не узнаете.

Без специализированных приборов для измерений невозможно понять, насколько надежно и качественно выполнен заземляющий контур. Можете только перекреститься и поверить.

Второй и дальнейшие электроды загоняете в землю ударным перфоратором высокой мощности, или отбойным молотком.

Другими словами, лучше, чтобы это был дешовый перфаратор Хилти, а доступный ноу нэйм китайский отбойник.

Кстати, есть комплекты заземлений, которые забиваются без отбойного молотка, а обыкновенной кувалдой весом более 10кг.

Для этого понадобится специализированный нагель, по которому и будут наноситься удары.

Тут очень важное не сила удара и размер замаха, иначе быстро разобьете посадочное отверстие, а равномерность и поступательность движений.

Во время работы перфом нужно следить за кривизной направляющей. Из-за сильного изгиба и вибрации, ударная головка нередко ломается!

После углубления следующего штыря выполняется замер. Там, где доминирует чернозем и глинистый грунт с глиной, критерии всего с одного заземлителя уже могут достигать минимально требуемых 30 Ом. При погружении второго на глубину 3м, вполне возможно приблизиться до 10 Ом.

А вот там, где песок, электроды один за одним будут просто улетать вниз, при этом не давая хорошего результата.

Но это разумеется не относится к скальному грунту.

Если загнали практически все штыри из комплекта, а последний зашел частично и встал как бездыханный, срезайте его угловой шлифмашиной возле земли, оставив место под сжим.

При скверных результатах сопротивления, нужно будет отойти расстояние равное глубине уже забитых заземлителей и делать на новом месте второе. После этого объединять 2 контура горизонтальной шиной.

Что необходимо знать относительно замеров? Учтите, если вы во время монтажа регулярно подливали водичку в приямок, все обмеры необходимо повторить на следующий день, когда грунт высохнет.

Иначе большая вероятность неточности.

Если вам не получилось достичь нормы, а все штыри израсходованы, пробуйте залить в лунку электропроводящий состав для заземляющих устройств. Специализированный порошок растворяете с водой и заливаете по стенкам электродов в скважину.

Сверху сыпете все грунтом и трамбуете почву. Спустя сутки состав плотно забьет все щели и повысит плотность примыкания грунта к заземлителю.

Обмеры с выдачей протокола выполняются обязательно! При подсоединении дома к электрическим сетям, у энергетиков сетевой компании начинается множество вопросов.

При каких-то нюансах могут вообще отказать. А если у вас будет чертеж схемы заземления и протокол измерения, большинство вопросов отпадут сами собой.

По этому, когда говорят, что заземляющий контур можно выполнить полностью своими силами собственными руками, чуть-чуть лукавят. Постороннюю организацию или эл.лабораторию с приборами для измерений все таки придется вызывать.

До недавнего времени ключевым прибором для замеров сопротивления контура заземления был М416 и два штыря к нему.

На сегодняшний день просто огромную востребованность получают цифровые аналоги. К примеру, например ИС-10 или датчик 2120ER.

Простым мультиметром это не выполняется!

При проверке модульно-штыревого заземления один колышек забивается на расстоянии четырехкратном от глубины заземлителя, другой на двухкратном. На самом обыкновенном контуре (треугольник, квадрат, линия), технология чуть-чуть иная.

А теперь об ошибке, о которой многие даже не предполагают.

Оно обязано быть на один порядок больше, чем сопротивление заземления на ТП.

Не надо делать его с “запасом” и веселиться при этом. В другом случае при подсоединении по системе TN-C-S, вся “гадость”, включая токи КЗ на землю, будет течь сначала не через трансформаторную подстанцию, а через заземление Вашего дома!

Ток ведь не дурак, он будет стремиться туда, где сопротивление меньше. Собственно поэтому многие, как только сделают замечательный контур заземления, подсоединяют собственный приватный дом по системе ТТ.

Вы то откуда знаете, все ли в порядке на трансформаторе у энергопередающей компании? И когда они там в последний раз делали проверку собственного контура?

При достижении нормируемого сопротивления, на последнем отрезке ставится сжим для подсоединения проводника заземления или шины.

Данное место защищается инспекционным колодцем. Это бывает как фабричная конструкция, так и рукодельная из трубы канализации.

Подбирайте те экземпляры, которые рассчитаны для использования в земля (оранжевого цвета).

Такая сборка — важное требование монтажа. Все контакты контура заземления обязаны быть открытыми и доступны для ревизии либо замены.

Нельзя это место просто засыпать землёй. Иначе когда у вас отпадет кабель заземления, вы узнаете про это исключительно после серьезной аварии и необходимой замены сгоревшей техники.

Зато часто его оставляют прямо на поверхности без всякой защиты. Довольно часто так выполняют в подвалах. Заземление при этом выводят цельной шиной на стенку дома.

Но мы будем рассматривать вариант с колодцем. На муфту одеваются две крышки. В одной из них по самому центру сверлится отверстие.

После этого туда устанавливается гермоввод или сальник PG.

Такие устанавливаются на железных распред шкафах. Рядышком или с боковой стороны, сверлится еще одно отверстие для вывода проводника в гофре.

Центральный сальник нужен для плотного насаживания заглушки на цилиндрический штырь заземлителя.

Если не нашли таких сальников, просто заделайте все отверстия после того как провели монтажные работы герметиком из силикона. Дальше подготавливаете медный проводник с заземлением.

Это кабель ПуГВ и ПВ-3 сечением не менее 10мм2. Не было бы неплохо его включать таким образом, чтобы зачищенные жилы торчали наружу.

Сделать это лучше через прессовку наконечником, с дальнейшей термоусадкой.

Сверху всех контактов на сжиме наматываете гидроизоляционную ленту.

Обычная изоляционная лента тут не годится!

После всех процедур защитная муфта закрывается сверху крышкой.

Не применяйте в качестве подобной защиты инспекционного колодца бутылку из платика.

Она никогда не создаст герметичности. Кроме того, наоборот будет удерживать воду здесь, понемногу разрушая контакты.

Как выполнить подключение провода заземления и саму главную заземляющую шину в щитовой дома, читайте в другой статье.