Заземление частного дома: как сделать и зачем оно нужно

Заземление представляет собой устройство металлического контура для соединения корпусов электрооборудования здания с землей. Оно осуществляется с использованием специальной жилы, прокладываемой через все электрические кабели и устройства, после чего подключается к заземляющему контуру, зарытому в земле.

Такая система обеспечивает защиту оборудования от электрических разрядов. В случае неисправности оборудования и попадания напряжения на его металлические части излишний ток сбрасывается в землю, что предотвращает поражение людей. Ранее использовались системы заземления, где кабели имели две жилы - ноль и фазу, соединяясь с нулевой шиной в электрощитке, которая обязательно заземлялась. Тем не менее, такие системы оказались неэффективными и опасными, поэтому считаются устаревшими и больше не применяются при строительстве новых объектов.

В отличие от устаревших методов заземления, современная система требует отдельного заземляющего провода, который прокладывается в трех- или пятижильном кабеле. В новых зданиях используются исключительно такие кабели, и для старых строений требуется замена проводки для установки адекватной заземляющей системы. Заземление является обязательным требованием безопасности, зафиксированным в строительных нормах.

Грамотно спроектированная и установленная система заземления обеспечивает защиту от поражения электрическим током при возникновении неисправностей в оборудовании. Существуют различные виды заземляющих систем, большинство из которых требуют профессиональной установки. Однако в частных домах такую систему можно создать и самостоятельно, о чем мы и поговорим далее.

 Требования к обустройству заземления содержатся в разделе 1.7 Правил устройства электроустановок.

В соответствии с данными указаниями, обязательно создание заземляющего контура непосредственно возле здания

 Его основное предназначение - обеспечить отвод электрического напряжения в случае аварийных обрывов тока или коротких замыканий. Этот контур укладывается в землю рядом со зданием и состоит из нескольких компонентов: вертикального заземляющего электрода, горизонтальных заземлителей и заземляющего проводника.

Вертикальный электрод устанавливается в грунте вертикально и изготавливается из меди, оцинкованной или черной стали. Горизонтальные заземлители соединяют электроды в единую систему, а заземляющий проводник прокладывается от щитка до заземляющего контура. Для защиты конструкции контура от коррозии рекомендуется использовать антикоррозийные препараты или битум, хотя красить электроды не рекомендуется.

Запрещено использовать имеющиеся подземные конструкции, такие как металлический водопровод, для создания заземляющей системы, поскольку это не безопасно и может привести к ускоренной коррозии металлических элементов.

Геометрия заземляющего контура может варьироваться, и выбор оптимального варианта зависит от удобства установки и эксплуатационных условий. Существуют разные схемы заземляющего контура для частных домов. 

Линейная схема включает элементы, соединенные последовательно в ряд, что облегчает их установку параллельно стене здания или вдоль забора. Линия не замыкается и имеет не менее трех штырей-электродов. Большее количество электродов обеспечивает более эффективное сопротивление всей системы. Основной недостаток такой схемы заключается в том, что при повреждении одного из горизонтальных элементов конструкция становится неэффективной из-за принципа работы "гирлянды". 
 
 Замкнутая схема представляет собой контур, в котором электроды устанавливаются в виде геометрической фигуры, чаще всего треугольника.

 При этом оптимальное расстояние между вершинами фигуры равно длине элемента. Главное преимущество замкнутого контура заключается в том, что он не теряет работоспособности при разрушении одной из горизонтальных перемычек, так как оставшиеся элементы продолжают работать.

 
 Замкнутые системы могут иметь различную форму, более эффективную, чем треугольник. Чем больше электродов в контуре, тем лучше общие показатели сопротивления.
 
 Для самостоятельного создания заземления в частном доме необходимо выбрать геометрию контура. Рекомендуется использовать схемы с средними размерами, которые являются работоспособными и эффективными в большинстве условий. После выбора решения приступают к его реализации. 
 
 Очень важно правильно выбрать участок для монтажа заземляющего контура. Место, где отводится электричество в грунт, становится смертельно опасным при срабатывании защиты. Поэтому следует исключить возможность приближения людей или домашних животных к опасному участку. Рекомендуется расположить контур за зданием, на расстоянии не более 100 см от фундамента, и обнести его забором для предотвращения доступа. Также можно использовать украшения типа садовых скульптур или альпийской горки для ограждения зоны и украшения территории.
 
 Для сборки контура и проведения подключения заземления в частном доме необходимы следующие материалы и инструменты: арматура диаметром не менее 18 мм или водопроводная стальная труба сечением от 32 мм с толщиной стенок 3,5 мм или больше (либо уголок из нержавейки размерами 50х50 мм), полоса из нержавейки 40х4 мм, три металлические полосы 40х4 мм по 120 см длиной, медный провод сечением не меньше 6 кв. мм, болт М10 или М8, а также лопата, сварочный аппарат, болгарка, перфоратор, набор гаечных ключей и кувалда.

 Монтаж системы
 После выбора места и проведения подготовки, приступаем к монтажу. Последовательность действий по сборке и подключению заземления в частном доме следующая:
  1. Земляные работы
  Выбранный участок для установки системы очищают от мусора и крупных сорняков, затем намечают на нем треугольник нужного размера. От одной из вершин треугольника проводят линию, которая ведет к крыльцу здания. Затем копают узкую траншею по намеченным линиям под установку элементов системы. Глубина сооружения должна быть 50-70 см, чтобы получился треугольник и прямая линия до крыльца.
 
 2. Установка электродов
  Сначала подготовленный прут, трубу или уголок режут на фрагменты нужной длины с помощью болгарки. Чтобы элементы легче было забить в грунт, их концы подтачивают. Подготовленные штыри-электроды поочередно ставят в вершинах треугольника и забивают в грунт. Важно не копать ямы под заземлители, они должны максимально соприкасаться с грунтом. Верхний край электрода должен быть над землей на 10-20 см.
 
 3. Сборка контура
  Горизонтальные полосы-электроды укладывают на верхние концы штырей, торчащих из грунта, и приваривают их так, чтобы получился каркас-треугольник. Оставшуюся полосу укладывают в траншею, ведущую к дому, и приваривают к каркасу в ближайшей к постройке точке. Важно, чтобы сварочные швы были сделаны аккуратно и прочно. Чтобы защитить их от коррозии, обмазывают смолой, подходящей грунтовкой, антикоррозийным препаратом или битумом. Затем траншею засыпают.
 
 4. Подключение системы
 Ведущую к контуру полосу подводят к крыльцу и заводят на цоколь. Здесь к ней подключают заземляющий проводник, используя болт М10 или М8. Важно, чтобы кабель к металлической полосе шел от главной шины заземления в электрощитке.
 
 5. Проверка контура
  После сборки необходимо проверить эффективность работы контура. Желательно провести замеры на выездной электролаборатории, но такая услуга не всегда доступна. Возможна также самостоятельная проверка заземления с использованием приборов М-416 или МС-08, либо методики с лампочкой. При проверке с лампочкой, если она загорается ярко, значит, все сделано правильно, если свет тусклый или лампа не загорается, требуется доработка системы.
 
 Важно проводить регулярные проверки заземляющего контура раз в 12 лет, чтобы убедиться в его работоспособности.