Автор Наверное, каждый человек, хоть несколько раз в жизни слышал термин «заземление». Однако мало кто представляет, что это такое и зачем оно служит. В данной статье мы постараемся полностью раскрыть суть заземления, его функциональное назначение и способ выполнения своими руками.
Что такое заземление в частном доме?
Заземление — это соединение металлических элементов сети, оборудования или механизмов с заземляющим устройством (контуром заземления), благодаря которому при возникновении токов утечки (пробой изоляции) весь потенциал полностью переходит в землю.
Если рассмотреть этот вопрос на уровне «пользователя», то заземление защищает Вас от поражения электрическим током при повреждении изоляции в электропроводке.
Нужно ли делать заземление частного дома или дачи?
Очень часто люди задаются вопросом: «нужно ли заземление на даче»? Согласно требованиям ПУЭ (Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности) все современное оборудование и электросети в обязательном порядке должны быть заземлены.
Заземленные системы имеют обозначение TN-S и закладывается еще на этапе проектирования при реконструкции или капительном строительстве.
Если же у Вас дача или частный дом были построены очень давно, то крайне рекомендуется выполнить заземление своими руками, поскольку электроснабжающая организация может прекратить подачу электроэнергии, аргументируя свое решение нарушением правил ПУЭ, ГОСТ, ПТБ и ПТЭЭП.
Основные функциональные узлы системы заземления
Полноценная система заземления состоит из:
- Контура заземления.
- Полосового металла.
- Медных заземляющих проводников.
Рассмотрим более детально каждый из элементов и его функциональное предназначение.
Контур заземления
Контур заземления — это группа соединенных между собой проводников или электродов (в большинстве случаев нержавеющая или обычная сталь) которые располагаются вертикально в земле и располагаются вблизи защищаемого объекта.
В зависимости от характеристик защищаемого объекта, для устройства контура заземления применяют уголки 50х50х5 мм (заземление для газового котла в частном доме), либо круглую сталь (ᴓ16–18) которые вбивают в землю на глубину 3 м. После чего данные электроды сваривают между собой с помощью полосы (4х40 мм) и выводят вышеуказанную полосу к месту подключения общей системы заземления дома.
Схема контура заземления для частного дома или дачи
На сегодняшний день существует 2 основных типа контура заземления:
- Замкнутый в виде равностороннего треугольника.
- Линейный.
Поскольку линейный контур заземления имеет существенный недостаток — при сильной коррозии соединителя между электродами часть контура будет попросту не способна отводить потенциал от электрооборудования и тем самым основное функциональное предназначение контура не будет выполнятся. По этой причине монтаж данного контура не будет рассмотрен в данной статье.
Конструктивно контур заземления своими руками выполняется в виде равностороннего треугольника с длинной стороны 3 м. Оптимальное расстояние от контура заземления до фундамента составляет 1 м.
Как было сказано ранее, вершинами данного треугольника служит либо уголок 50х50х5, либо круглая арматура с сечением 16–18 мм (далее «электроды»). Электроды перед забиванием в землю с помощью кувалды либо какого-либо другого инструмента, предварительно необходимо заострить, поскольку в противном случае Вы не сможете забить его на глубину в 3 м.
После забивания на необходимую глубину электродов, по контуру полученного треугольника необходимо снять слой грунта в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем упростить сваривание электродов между собой. Сваривание заземлителей между собой выполняется с помощью обычной полосы 40х4 мм.
После сваривание электродов, на фундамент здания в одном или нескольких местах выводится полоса 40х4 с приваренным болтом М12 или М14 с гайками и шайбами к которой затем производится подключение заземляющего проводника (в большинстве случаев желто-зеленого цвета) который является одной жилой вводного кабеля ВВГнг (ПВСнг) 3х6, ВВГнг (ПВСнг) 3х10.
Если же в доме предусмотрена 3-х фазная система запитки, то вводной кабель может быть (ПВСнг) 5х6, ВВГнг (ПВСнг) 5х10, в котором 3 жили — это фазы «А», «B», «С», нулевая жила синего цвета «N» и заземляющий проводник «G» желто-зеленого цвета.
Важно! После сваривание заземлителей между собой с помощью полосы категорически запрещается окрашивать металлические конструкции, поскольку это приведет к ухудшению токопроводящей способности контура заземления.
Хитрости при монтаже контура заземления
При вводе объекта в эксплуатацию, очень часто возникают случаи, когда при проверке полученного контура заземления специализированной электротехнической лабораторией значение сопротивления выше 4 Ом. Это может быть вызвано высоким сопротивлением грунта или несоблюдением требований запроектированного заземления.
В таком случае можно развести в ведре воды 2–3 пачки соли и залить полученный раствор в места залегания электродов. Благодаря такой простой манипуляции можно уменьшить значение сопротивления контура заземления до 1–3 Ом.
После ознакомления с теорией рассмотрим практический ответ на вопрос: «как сделать заземление в частном доме своими руками»?
Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция
Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:
- сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
- угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
- гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
- штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
- кувалда для вбивания электродов в землю;
- перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.
Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:
- Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
- Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
- Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².
После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.
Выбор места для монтажа контура заземления
В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.
Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.
Выполнение земляных работ
После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.
Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.
Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.
Забивание заземлителей
После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².
Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м. Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу.
Сварные работы
После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.
Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.
Обратная засыпка
После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.
После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.
Проверка контура заземления
После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.
Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.
Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.
Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).
Основные требования к сопротивлению контура заземления
Если Вы не знаете, как правильно сделать заземление в частном доме и какие технические характеристики его должны быть, рекомендуем ознакомится с ПУЭ в котором Глава 1.7. под названием «Заземление и защитные меры электробезопасности» регламентирует основные технические характеристики контура заземления для оборудования до 1000 В.
Согласно данному нормативному документы сопротивление контура заземления должно быть:
- Не более 4 Ом для электроустановок до 1000 В (к данному классу электроустановок как раз и относится электрооборудование дачи, дома или коттеджа).
- Не более 10 Ом в случае если суммарная мощность генераторов или трансформаторов менее 100 кВА.
- Не более 0.5 Ом для электроустановок выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (свыше 500 А).
- Не более 10 Ом для электроустановок свыше 1000 В с маленьким током замыкания на землю.
В каких случаях необходимо проверять контур заземления?
Если Вы выполняете устройство заземления в частном доме или на даче, то проверку можно выполнить и обычной контрольной лампочкой (как было описано выше), если же Вас необходимо вводить объект в эксплуатацию, легализировать изменение в схеме электроснабжения или же заключать договор на электроснабжения со специализированной организацией, тогда вам будет необходим протокол испытания контура заземления.
Данный документ имеет право выдать только сертифицированная лаборатория, которая выполнит замеры. При этом подрядная организация, которая выполняла монтаж контура заземления обязана предоставить Вам паспорт на контур заземления с актами на скрытые работы.
Выводы
Заземление в частном доме своими руками 220 В позволит Вам защитить себя и членов своей семьи от поражения электрического тока. Помимо этого, заземление частного дома необходимо для заключения договоров с электроснабжающей организацией или при вводе объекта в эксплуатацию при новом строительстве, реконструкции или капительном ремонте.
Чтоб выполнить заземление своими руками будет достаточно ознакомится с данной информационной статьей и иметь небольшие навыки в электротехнике.
Видео по теме
Хорошая реклама
советы по проектированию и монтажу
Строительство загородного дома включает в себя множество электротехнических работ. Среди них не последнее место занимает планирование и обустройство системы заземления, которую нельзя игнорировать по причинам безопасности и требованиям ПТЭЭП.
Делать заземление в частном доме своими руками не запрещено, поэтому в этом материале подробно рассмотрим основные этапы проектирования и монтажа контура.
Содержание статьи:
Значение и необходимость заземления
Основу энергообеспечения частного дома составляет электрическая сеть, представляющая опасность для жильцов, если не применить некоторые меры по ее устранению. К таким мерам относится двойная изоляция проводников, выравнивание потенциалов, и дифавтоматов.
Заземление электросети также играет важную роль и предназначено, чтобы отводить появившийся в ненужном месте электроток в грунт.
Технически это выглядит так: все электроустановки в доме соединяются между собой и автоматами защиты, а затем – с землей, чтобы в критической ситуации было куда сбросить лишнее напряжение
Одного забитого в землю куска арматуры или профиля недостаточно. Заземление – это целая система взаимодействующих между собой элементов, связанная с другими системами.
Ее нельзя монтировать, не подобрав подходящие по параметрам детали и не произведя предварительные расчеты.
Для внедрения конструкции в грунт необходимо выбрать небольшой открытый участок земли рядом с домом. Над ним нельзя возводить постройку или гараж, так как периодически будет производиться профилактическое или ремонтное вскрытие грунта
Между городскими многоэтажками и частным жильем существует разница в устройстве заземляющих систем.
В многоквартирных домах шина находится в этажном электрощите, тогда как для частного дома контур заземления зарывают буквально в землю, так как он расположен рядом и не требует больших усилий для монтажа.
Все требования к проектированию и устройству системы заземления изложены в ПТЭЭП 2.7.8. Владелец дома должен знать, что прием в эксплуатацию самостоятельно обустроенной конструкции будет проводить организация-поставщик электроэнергии.
Ее представители раз в полгода обязаны визуально осматривать наземные видимые части системы, а примерно раз в 12 лет производить выемку грунта и поверять состояние подземных элементов.
Выбор системы и составление схемы
Всего существует три системы заземления: ТТ, IT, TN, из них последняя делится еще на три разновидности – TN-S, TN-C, TN-C-S.
В частном домостроении обычно используют схемы систем TN-C-S или ТТ, причем TN-C-S выглядит более привлекательной, так как к ее монтажу предъявляется меньше требований.
Схема системы заземления TN-C-S: 1 – условное обозначение заземлителя источника питания; 2 – токопроводящие части открытого типа. На определенном участке цепи заземляющий проводник соединяется с PEN
Система начинается от главной заземляющей шины, которая установлена или в электрощитке дома, или в шкафу вводного устройства.
Наиболее рациональным считается решение, когда заземление расположено на опоре, перенаправляющей электромагистраль в дом.
Схема электробокса с разделенными проводниками заземления и нейтрали: 1 – электрощит; 2 – нулевой проводник; 3 – заземляющий проводник; 4 – фазовые групповые проводники; 5 – выключатель дифференциального тока; 6 – автоматы; 7 – групповые цепи; 8 – дифференциальный автомат; 9 – прибор учета электроэнергии
Схема системы ТТ, которая кардинально отличается подключением заземляющего проводника. Он не зависит от источника электропитания, действует в автономном режиме
Система ТТ используется гораздо реже. Ею занимаются представители энергоснабжающей организации, а если владелец все же решит сэкономить и самостоятельно произвести монтаж, то заверять документы придут все те же работники Энергоснаба.
Если все же рискнете и выберете схему заземления ТТ для частного дома, то не забудьте про обязательную !
Инструкции по монтажу заземления
Существует два способа сборки и установки подземных заземляющих конструкций. Первый можно выполнить своими силами, хотя придется потрудиться и потратить немало времени, а второй по силам только профессионалам, так как потребуется специальное оборудование и навыки измерения сопротивления.
Вариант 1 — заземляющий провод + заземлитель
Сначала рассмотрим, как самостоятельно сделать заземление в частном доме, не прибегая к платным услугам. Система состоит из двух основных элементов, каждый из которых подбирается в зависимости от условий монтажа.
Заземляющий провод – медный проводник с сечением, равным сечению фазной жилы. Он одним концом подключен к шине, расположенной в электрощите, вторым – к заземлителю, зарытому в грунт. К шине также ведут заземляющие проводники от всех электроустановок в доме.
Провода «земли» легко распознать по цветовой маркировке – желто-зеленой полимерной изоляции. Способ крепления к шине – винтовой, посредством установки наконечников
Заземлитель – это конструкция из стальных элементов, тесно контактирующая с грунтом и служащая для выравнивания потенциалов при появлении напряжения.
При проектировании учитывают параметры сопротивления грунта, вычисляют размеры стержней и рамы, а также глубину залегания.
Удельное сопротивление грунта. Очевидно, что значение УСГ песка, глины или торфа различается. Чем влажнее и плотнее грунт, тем менее объемной будет конструкция заземлителя
Существует универсальная конструкция, для создания которой не нужно производить сложные расчеты.
Для ее изготовления потребуются:
- три 3-метровых уголка 50*50 мм или стальная труба со стенкой 3 мм и диаметром 16 мм;
- три 3-метровых уголка 40*40 мм.
Также понадобится , режущий инструмент, кувалда, крепежные материалы, а для земляных работ – лопата и ведро.
Пошаговая инструкция:
- Выкапываем траншею от дома до места установки заземлителя. Ее глубина и ширина – около полуметра.
- Делаем разметку для вбивания штырей (уголков) в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м.
- В местах вершин треугольника выкапываем ямки глубиной 50 см.
- Соединяем ямки узкими канавками по периметру, чтобы получился треугольник.
- Забиваем уголки 50*50 в землю так, чтобы над ее поверхностью остались части длиной около 0,2 м.
- Свариваем три уголка 40*40 в форме треугольника.
- Привариваем треугольник к уголкам, забитым в землю.
Затем подключаем к конструкции заземляющий проводник: запрессовываем его конец круглым наконечником и с помощью болта подходящего размера прикручиваем к отверстию, высверленному в одном из уголков.
Схема установки заземлителя. Проводник ведет от зарытой треугольной конструкции к дому и заканчивается в электрощите на заземляющей шине
Металлические детали необходимо засыпать грунтом, лучше песком, а место монтажа заземлителя и проводника пометить табличкой, чтобы при строительных или хозяйственных работах не повредить.
Рекомендации по выбору деталей и монтажу заземлителя в грунт:
Галерея изображений
Фото из
Фабричные изделия имеют преимущества перед изготовленными своими руками: поставляются комплектно, не требуют сварки, позволяют получить нужное сопротивление при минимуме земляных работ
Чтобы забить длинные 3-метровые уголки в землю, на первом этапе потребуется стремянка или другое возвышение, с которого можно производить удары электроинструментом или кувалдой
Чтобы максимально сохранить проводимость металлического уголка, элементы конструкции не нужно покрывать защитной антикоррозийной краской или другим похожим составом
Кроме стального уголка 50*50 см можно использовать 6-миллиметровый оцинкованный прут, 10-миллиметровый прут из черного металла или прямоугольный прокат 48 мм²
Лучший вариант заземляющей шины – пластина из электротехнической бронзы с отверстиями для присоединения заземляющих проводников. Она монтируется на стенку электроящика
Заземляющую конструкцию рекомендуется зарывать в грунт как можно ближе к фундаменту дома – примерно на расстоянии в 1 м
Чтобы самодельные металлические элементы легче забивались в грунт, концы уголков необходимо заострить, подрезав пилой. Заводские изделия оснащены остроконечной головкой
Чтобы соединения не окислились и не повысили сопротивление заземлителя, вместо винтов используют сварку, которая гарантирует прочный и длинный шов
Комплектация заводского заземлителя
Стремянка или специально сколоченная подставка
Металлический уголок из оцинкованной стали
Металлопрокат для изготовления заземлителя
Шина заземления в электрощите
Контур заземления около дома
Монтаж заземлителя в грунт
Сварка деталей из черного металла
Для стальных стержней и соединяющей их полосы опасна пищевая соль – она разъедает металл и приводит конструкцию в негодность. Проследите, чтобы это вещество случайно не попало в грунт рядом с заземлителем.
Вариант 2 — модульная штыревая система
Если конструкцию из деталей металлопроката можно сделать своими руками, то заводской штырь необходимо приобрести в магазине.
Его главное преимущество – отсутствие трудоемких земляных и сварочных работ, а недостаток заключается в дополнительных расходах на оплату услуг обслуживающей организации.
Схема монтажа штыревого заземлителя и его устройство. Основные составляющие части – головка, стальной электрод с электрохимическим медным покрытием и муфты, соединяющие фрагменты электрода
Большая глубина объясняется еще и тем, что в указанном диапазоне обычно присутствуют грунтовые воды, резко снижающие сопротивление устройства, а это – необходимое условие для создания заземляющей системы
В самодельной конструкции площадь соприкосновения с грунтом увеличивается за счет использования нескольких уголков. Здесь штырь всего один, поэтому увеличение контакта происходит за счет его длины. Устройство забивают в грунт на глубину 20-40 м.
Земляные работы сводятся к вырыванию одной ямки с размерами 0,5*0,5*0,4 м. Для забивания штыря ударной дрелью пользоваться не рекомендуется, так как нужно исключить вращение головки штыря. Здесь нужен перфоратор со специальной насадкой.
В заводском комплекте вместе со штырем есть зажим для крепления проводника заземления, поэтому процесс монтажа заключается в забивании основного устройства и подключении его к проводу.
Пошаговая инструкция по монтажу штыревого заземлителя. Проводить замеры растекания мультиметром и рассчитывать глубину установки может только специалист – представитель из обслуживающей организации
Существуют нормативы, которых следует придерживаться в процессе монтажа:
- для 3-фазной сети 380 В – сопротивление не более 2 Ом;
- для 1-фазной сети 220 В – сопротивление не более 4 Ом.
При самостоятельном монтаже для подстраховки перед проверяющими органами лучше точно вычислить уровень залегания грунтовых вод и убедиться, что заземлитель опустится до этой отметки.
При контакте с грунтовыми водами параметры сопротивления придут в норму.
Выводы и полезное видео по теме
Опыт устройства заземления своими руками:
Практические советы по монтажу заземлителя фабричного изготовления:
Установка системы заземления из нескольких стержней:
Как видите, смонтировать систему заземления можно как собственноручно, так с помощью бригады приглашенных электромонтажников – первый способ дешевый, но более сложный, второй дорогостоящий, но надежный.
Однако главное в грамотном монтаже – это результат, который должен сделать электросеть дома полностью безопасной для его владельцев.
У вас остались вопросы по собственноручному обустройству контура заземления? Задавайте их ниже под статьей – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются вам помочь.
Если вы заметили неточности или ошибки в приведенном выше материале, или хотите дополнить статью полезными сведениям – пишите нам, пожалуйста, в блоке комментариев.
Одним из защитных методов людей от ударов током в жилом доме считается осуществление заземления. Практика показывает, что монтаж автовыключателей или УЗО во многих случаях бывает попросту не достаточно.
Именно поэтому специалисты не рекомендуют полагаться только лишь на данные приспособления. Лучше всего отдать свое предпочтение надежному заземлению, которое можно сделать в домашних условиях собственноручно.
Данная система позволит в итоге не переживать за жизнь постояльцев в случае возникновения чрезвычайного происшествия.
Содержание статьи
Рабочее (защитное) заземление частного дома: его устройство и назначение
Рабочее заземление предназначается для спасения людей от электрического тока. К тому же оно позволяет защитить бытовую технику от выхода из строя при возникновении его корпусного пробоя.
Также такое заземление является весьма полезным для уменьшения последствий удара молнии. Это касается лишь тех случаев, если у дома предусмотрен соответствующим молниеотвод.
Назначение заземления
Рабочее заземление при электрическом чрезвычайном происшествии выполняет роль защитного. Главные его задачи заключаются в следующем:
- спасение людей от поражения током;
- защита бытовой техники при корпусном пробое;
- поддержка нормальной работы оборудования.
Постоянно действующее рабочее заземление требуется только для промоборудования. Если речь идет о бытовой техники, достаточно всего лишь заземление через евророзетку.
Несмотря на это, специалисты рекомендуют все же наглухо заземлить ряд приборов в доме. Среди них стоит выделить стиральную машину, микроволновую печь, электродуховку, индукционную плиту (варочную поверхность), а также настольный компьютер.
Устройство заземления
Применение искусственных систем заземления обусловлено тем, что естественные системы нередко не соответствуют всем правилам и нормам. Это может привести к их плохому срабатыванию и низкой эффективности.
К естественным заземлителям можно отнести водопроводные трубы из стали, что соприкасаются с почвой.
Также к этой категории относятся действующие артезианские скважины или же некоторые другие элементы сооружений, выполненные из металла. При этом в обязательном порядке они должны быть соединены с землей.
При самодельном создании заземления специалисты рекомендуют применять уголки из стали размером 50х50 миллиметров, длина которых составляет 3 метра. Их следует забить в землю в траншее.
Ее глубина должна достигать 70 сантиметров. При этом около 10 сантиметров должно находиться над дном. К этой части уголков стоит приварить проложенный в траншее пруток из стали диаметром в пределах от 10 до 16 миллиметров. Вместо него разрешается использовать полосу размером 40х3 или 40х4, расположенную по всему периметру сооружения.
В соответствии с действующими правилами, если имеется электрическая установка до 1000 Вольт, сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.
Системы заземления
Существует 6 отличающихся между собой заземляющих систем. Несмотря на такое разнообразие, в жилых домах применяется преимущественно только 2 из них, такие как:
- TN – C – S. Главной особенностью данной системы считается то, что подача тока происходит с использованием нуля PEN, который обязательно дополнительно подключается к глухо заземленной нейтрале.
В здании, в распредустройстве провод расходится на две части РЕ и N. Одна – PE – представляет собой ноль защитный (заземление), вторая – проводник – выполняет роль рабочего поля N. Для того чтобы данная система надежно работала, очень важно обеспечить ей соответствующую защиту.
Это обусловлено возможностью возникновения опасного напряжения на корпусах электроприборов.
Это касается тех приспособлений, которые связаны с проводником PE. Такая ситуация возникает в случае механического повреждения нуля PEN между непосредственно самой подстанцией и сооружением.
- TT. Эта система применяется в селах и деревнях. В загородных условиях сложно обеспечить безопасность нуля PEN. Эта схема требует выполнения «глухого» заземления по отношению к нейтрали. Осуществление передачи напряжения при этом происходит посредством 4 проводов.
Четвертый из них применяется в качестве функционального нуля N. Со стороны потребителя в данной ситуации необходимо создать штыревой заземлитель. Именно к нему следует подсоединить все проводники от PE. С ними следует связать корпуса приборов.
Система TT применяется преимущественно в отдаленных от городов районах. В крупных населенных пунктах предпочтение отдают TN – C – S.
Схема заземления
Все же большей популярностью пользуется система заземления TN – C – S. Отличительной ее особенностью является наличие глухо заземленной нейтрали.
В системе TN – C – S шина РЕ и нейтраль N проводятся при помощи всего лишь одного провода PEN. На входе в дом конструкция должна разделяться на несколько отдельных веток. Данная схема подразумевает защиту посредством автоматических выключателей. Можно использовать УЗО.
В схеме TT «земля» должна выходить на щит от отдельного заземления, а не от конкретной подстанции.
Данная система считается более надежной и безопасной. Она лучше устойчива к повреждению защитного проводника. В данном случае не требуется монтаж устройства отключения.
Контурное заземление своими руками 380 и 220В
Под контурным заземлением подразумевает размещение одиночных заземлителей по периметру площадки. Последняя используется в свою очередь для размещения необходимого заземляющего оборудования. Таким образом, элементы подобной конструкции могут быть расположены вокруг частного дома равномерно.
Применение контурного заземления напрямую связано с тем, что оно обеспечивает хороший уровень безопасности.
Это достигается за счет того, что выравнивается потенциал основания. Некоторые его значения при этом могут быть повышены. Такая особенность связано с тем, что подобным образом можно уравнять эти характеристики с параметрами непосредственно самого оборудования.
Треугольник – замкнутый контур
Чаще всего контурное заземление в жилых домах собственноручно создают при помощи контура в виде треугольника, имеющего равные стороны. Это обусловлено тем, что таким образом на относительно небольшой площади можно обеспечить максимальный участок рассеивания тока. При этом с обеспечением всех необходимых параметров затраты на такую систему минимальны.
Для монтажа контурного заземления нужно учитывать то, что глубина забивания стержней треугольника должна быть примерно в два раза меньше расстояния между ними. Таким образом можно получить необходимые характеристики сопротивления.
Если штыри забиваются на глубину 2,5 метра, их следует расставлять на расстоянии от 2,5 до 5 метров между собой. Если вследствие особенностей почвы не удается создать треугольник с равными сторонами, можно немного отойти от этой формы.
Линейный контур
Вместо треугольного контура в некоторых ситуациях используется контур в виде половины круга или же цепочки штырей. Они должны быть находиться на одной линии. В такой ситуации следует обеспечить равное расстояние между стержнями. Оно должно равняться или же быть больше, чем их высота.
Для оптимального уровня рассеивания тока важно обеспечить использование большого количества вертикальных стержней. В ином случае система будет неэффективной.
Основной недостаток линейного контура заземления заключается в том, что получение нужных параметров выполнить довольно сложно.
Это возможно только в случае применения достаточно существенного количества электродов. Именно поэтому при наличии места на площадке вокруг частного дома специалисты рекомендуют все же использовать контур в виде треугольника.
Штыревое модульное заземление
Под модульно-штыревым заземлением подразумевается тип устройства, при котором владелец здания может самостоятельно варьировать количество как общую длину, так и количество точек монтажа в почву вертикальных заземлителей. Таким образом, речь идет о сборной конструкции. Данная особенность системы является очень удобной в тех случаях, если характеристики грунтов на площадке постепенно способы меняться. К тому же такая схема подходит тем, кому сложно использовать другие системы заземления.
Модульно-штыревое заземление позволяет организовать глубинную схему контура. Она отличается своим вертикальным заглублением. В основе данной схемы используются круглые стержни, диаметром от 14 до 20 миллиметров. При этом их длина варьируется от 1,2 до 1,5 метра.
Основное предназначение модульно-штыревого заземления заключается регулировке направления тока, который продуцирует молния. Система позволяет его отводить и рассеивать. Для этого используется конструкция внешней защиты. Она подразумевает монтаж молниеприемников и токоотводов. Таким образом создаются оптимальные условия для эксплуатации электрического оборудования.
Требования к сопротивлению заземляющего устройства
В соответствии с ПУЭ, в электроустановках напряжением до 1000 В для их безопасной работы следует создать специальные условия. Они подразумевают, что сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом. Это касается систем, которые отличаются своей изолированной нейтралью.
Если суммарная мощность всех использующихся источников тока достигает 100 кВА, заземляющие устройства должны иметь сопротивление, не превышающее 10 Ом.
Заключение
Правильная организация заземления– это гарантия безопасности для жильцов. К тому же таким образом можно предотвратить выход из строя домашних бытовых приборов, таких как холодильники, микроволновые печи, компьютеры, электрические плиты и т. д. Главное – следовать всем правилам и нормам, а также рекомендациям опытных специалистов.
В статье будет затронут вопрос устройства заземления в частном доме, даче или на небольшом производстве своими руками. Многие ошибочно полагают, что заземление — это ненужная, дополнительная вещь, которую из вредности, требует энергоснабжающая организация или проверяющие инспектора.
Самое главное, что должен понять любой потребитель электроэнергии — заземление это неотъемлемая часть любого электроснабжения. Это такая же необходимость, как установка автоматических выключателей в распредщитке, прибора учета и другой аппаратуры.
Чтобы качественно выполнить заземление, необходимо произвести большой объем земляных работ. Грубо рассчитывайте, что минимум, Вам придется вручную вырыть один кубометр земли. Также необходим будет сварочный аппарат и умения сварочных работ.
Самый оптимальный вариант выполнить заземление собственными руками, так как не все электрики любят это делать, да и те кто берется, в большинстве своем делают это не качественно.
И так, как же правильно делается контур заземления?
Существует два самых распространеных варианта контура заземления — треугольником и линейный, в виде сплошной полосы вдоль дома.
Оба правильные. Какой выбрать, решать Вам самим, исходя из свободного пространства возле дома.
контур заземления треугольником 
линейный контур заземленияМатериал для контура заземления
Контур заземления состоит из вертикальных и горизонтальных заземлителей.
Материал из которого не рекомендуется делать вертикальные заземлители:
- ⚡рифленая арматура
- ⚡круглая сталь диаметром менее 10мм
Из чего можно делать:
- ⚡круглая сталь 14мм и более (меньшим диаметром электрод проблематично забить в землю)
- ⚡стальной уголок размерами минимум 40*40*5
Конец уголка или круглой стали срезают на угол в 30 градусов. Это наиболее оптимальный угол для вхождения стали в землю.
Горизонтальный заземлитель делают из стальной полосы 40*4.
Размеры и расстояния для заземляющих электродов
Обязательные условия которые необходимо соблюдать при устройстве заземления в частном доме:
- ⚡длина электрода, который забивается в землю. Он должен быть минимум 2,5-3 метра
Изначально лучше брать электрод длиной 3м. Так как в процессе забивания его кувалдой, будет расплющиваться та часть, по которой наносится удар. В конце Вам придется болгаркой несколько сантиметров такого расплющенного электрода срезать.
- ⚡расстояние между электродами. Оно также должно быть 2,5-3 метра
Вне зависимости от того, какого вида у Вас контур — в виде треугольника или прямой линии. Это связано с явлением растекания тока от заземлителей. Если электроды будут забиты ближе чем 2,5м то получается нет никакой разницы, сколько электродов Вы забили.
Работать они будут почти как один электрод.
- ⚡заглубление траншеи от планировочной отметки земли — 0,7-0,8м
Траншея — это место для укладки полосы, связывающей электроды. При меньшем углублении траншеи, полоса будет подвержена воздействию осадков и быстрому процессу коррозии. При большем углублении — опять возникает риск воздействия сырости от грунтовых вод.
- ⚡расстояние контура заземления от фундамента дома — не менее 1м
- ⚡после раскопки траншеи ее подсыпают песком для лучшего отвода воды от горизонтального заземлителя.
Заглубление электродов
Когда весь материал и траншеи готовы приступают к процессу забивания электрода. Для облегчения процесса в яму подливают немного воды. Вертикальный электрод можно забивать двумя способами:
- ⚡кувалдой
- ⚡мощным перфоратором или отбойным молотком с насадкой
- ⚡кувалдой
Первоначально верхний конец электрода будет на большой высоте. Поэтому потребуется стремянка.
Забивать до конца весь электрод в землю не надо. Минимум 20см оставляйте на поверхности, так как в этом месте нужно будет приварить полосу. Длина сварочного шва — не менее 6-10см. Сам шов прокрашивается.
Ни в коем случае не красьте горизонтальные и вертикальные заземлители.
Тем самым Вы увеличите сопротивление заземления и ухудшите связь с землей.
Чтобы улучшить контур заземления, можно его соединить с уже существующими металлическими конструкциями заглубленными в земле — например с забором.
Соединение заземления с электрощитом
Когда контур сделан, его необходимо соединить с электрощитом. Здесь уже можно использовать не полосу, а проволоку диаметром 10мм. С горизонтальным заземлителем ее связывают сваркой, а с корпусом щита при помощи болтового соединения.
Также Вы можете вывести полосу горизонтального заземлителя на поверхность возле щита, и приварив к полосе болт, медным проводником сечением 10мм2 соединить контур с щитовой. Болтовое соединение должно быть на поверхности и доступно для ревизии.
Проверив надежность соединения сварочных швов, траншею засыпают землей. На этом монтаж контура заземления окончен.
Статьи по теме
Если вы читаете эту статью, то наверняка уже знаете для чего делается заземление в частном доме.
Важное напоминание
А для тех, кто еще сомневается в целесообразности выполнения таких работ мы напомним.
Заземление предназначено для отвода опасного напряжения с корпусов электроприборов и других устройств, запитанных от электросети, а также оно защищает последние от выходи из строя.
Опасное напряжение (потенциал) может появиться на корпусе электроприбора в результате повреждения одного из проводов (фазы) и отводится оно с корпуса через специальные провода в землю.
Речь идет только про защитное заземление. Существует еще и рабочее заземление, но оно применяется в промышленном оборудовании.
Если проигнорировать установку заземления, то появиться большая вероятность поражения человека электрическим током.
К примеру, большую опасность в этом плане несет стиральная машинка, были случаи, когда в результате отсутствия заземления людей била током сливающаяся после стирки вода.
Не трудно догадаться, что опасный потенциал вода получала от не заземленного корпуса, опасному напряжению просто не было куда деваться.
Почему заземление — это важно?
Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.
Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).
Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).
Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.
Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.
Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.
Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.
Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.
Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.
Поговорим про контур
Контур представляет из себя сложную, но вполне понятную конструкцию.
Он состоит из внешних и внутренних устройств, которые в свою очередь делятся на:
1. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА. Вкопанные на 2 метра колья-электроды, соединённые в верхней части между собой пластинами. От электродов отходит заземляющий проводник, который представляет из себя круглую или плоскую сталь. Заземляющий проводник подходит к щитовой в доме и, как правило, соединяется к ней через медный провод.
2. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА. Провода заземления, которые идут от розеток, и непосредственно щитовая в которой с помощью специальной шины происходит объединение проводов внешней и внутренней системы.
Теперь давайте рассмотрим, как самому смонтировать такое заземление в своем доме.
Схемы заземления
Сначала необходимом определиться с схемой заземления. В нашем случае применимы две из них, это замкнутая (треугольная) и линейная.
Замкнутая схема.
Представляет из себя три вбитых в землю штыря расположенных в углах равностороннего треугольника (если смотреть сверху).
Штыри в верхней части соединяются между собой горизонтальными заземлителями, их тоже три.
Плюс данный системы в том, что при выходе из строя одного из горизонтальных заземлителей вся система будет продолжать работать.
Линейная схема.
Представляет из себя три кола заземления, которые вбиваются в землю на одной линии и соединяются между собой двумя горизонтальными металлическими полосами (заземлителями).
ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Как заземлить стиральную машину в частном доме.
Такая схема хотя и проще первой, но работает менее надежно, так как в случае выхода из строя хотя бы одной горизонтальной перемычки вся система перестает работать.
Какую схему использовать решать вам, но мы рекомендуем схему треугольник, так как она прослужить не одно десятилетие.
Но это еще не все. Схемы заземления можно усовершенствовать.
К примеру, не будет ошибкой вбить колья заземления в землю в виде прямоугольника или овала.
Или улучшить линейную схему добавив в нее пару кольев и пару горизонтальных заземлителей.
А также установить линейный контур с двумя и более группами заземлителей. На рисунке в центре.
Не рекомендуется вбивать менее трех кольев, если предусмотрена только одна группа заземлителей.
Также многое будет завесить от возможностей участка местности, где будет монтироваться заземление, но об этом дальше.
Так какой все же контур выбрать?
Давайте сначала разберемся при каких условиях используют те или иные типы контуров.
Замкнутый треугольный контур:
- Сеть 220/380В в дом заведена через силовой водный щит.
- Продолжительная суммарная потребляемая мощность более 3кВт.
- Наличие электроприборов промышленного типа с предусмотренным выводом под заземление (токарный станок, циркулярка, сверлильный станок и т.д.).
Две группы линейных заземлителей:
- Потребляемая суммарная мощность свыше 1кВт в течении 20 минут.
- Электропровод заведен под землей через внешний щит.
- В доме присутствует хотя бы одна из коммуникаций (связь, газ, вода, канализация).
Существуют много и других факторов поэтому в данном случае лучше всего посоветоваться со специалистом, а работы выполнить самостоятельно.
Готовим материал и инструмент
Мы будем исходить из того, что делаем замкнутую треугольную схему заземления, так как она наиболее популярна.
Сначала давайте разберемся с материалом, а уже исходя из того какой он будет, будем готовить инструмент.
Итак, из материала нам будет необходимо:
1. Для вертикальных кольев заземления можно использовать: трубу с толщиной стенок не менее 3,5 мм и диаметром 30 мм, арматура в диаметре 2-3 см, уголок 5х5 см (лучше из нержавеющей стали). Длина любого материала должна быть не менее 2 метра.
Перед использованием заготовок их рекомендуется заточить любым удобным вам способом.
2. Металлические полосы сечением 40х4 мм, длиною не менее 1,2 метра.
3. Такая же, как и в п. 2 металлическая полоса, но желательно из нержавеющей стали. Длина ее будет зависеть от расстояния от места установки кольев заземления до места заводки ее в дом.
4. Медный провод для фазного проводника в диаметре 6 мм.
5. Болты. Рекомендуется М8.
Готовим инструмент.
Нам понадобится в обязательном порядке:
- Сварочник.
- Электродрель с сверлами (сверлить отверстия под болты).
- Болгарка (затачивать колья, резать металл).
- Перфоратор (заводить заземление в дом и для других работ).
- Наточенная штыковая лопата.
- Тяжелая кувалда.
- Ключи в зависимости от того, какие болты у вас будут.
Где вбивать колья?
Место забивки кольев должно находиться не далеко от отмостки дома, не более одного 1,2 метра.
Прежде всего оно должно быть безопасным и не посещаемым людьми и животными.
Если у вас нет не посещаемых мест вокруг дома, то данный участок следует огородить.
Ход работ
Копаем траншеи.
Глубина траншей должна быть 0,5 – 0,7 метра. Их вид сверху должен представлять равнобедренный треугольник со сторонами длиною 1,2 метра.
До места завода заземления в дом, если это необходимо, тоже роется траншея с такой же глубиной.
Забиваем колья.
Колья забиваем по углам траншеи на глубину 2 метра. 20 – 30 см оставляем для приваривания других элементов конструкции.
Не забудьте наточить колья, к примеру, если у вас уголок, то это можно сделать с помощью болгарки.
Во время забивания кольев сверху их можно поливать водой, которая будет играть роль своеобразной смазки. Таким образом работа пойдет быстрее, да и кувалду можно будет использовать полегче.
Сварочные работы.
Привариваем горизонтальные стальные полосы к кольям. Отдельно привариваем металлическую пластину, идущую к месту входа заземления в дом.
Подключение к шине заземления.
Используя медный провод диаметром 6 мм и болты, подсоединяем один конец провода к металлической пластине, а другой к шине.
Как проверить заземление?
Есть много способов проверки правильной работы заземления. Профессионалы и опытные электрики делают такую проверку с помощью специальных приборов, к примеру, старым, но проверенным ПКП -3.
Или используют более современный меггер.
Проверяют сопротивление металлосвязи и сопротивление растекания тока (проверяют меггером).
Сопротивление растекания тока не должно превышать 4 Ом.
Но что делать, если таких приборов у вас нет.
Существует народный способ проверки правильности выполнения работ по установке заземления, с помощью обычной лампы мощность более 100Вт.
Вкручиваем лампу в патрон с переноской. Подключаем один конец переноски к фазе 220В, а другой конец к контуру заземления, а точнее к одной из горизонтальных пластин.
Если лампа будет гореть ярко, как будто она подключена к розетке, то значит работы выполнены правильно.
Если недостаточно ярко, значит сварочные работы скорее всего были не качественными, нужно лучше проварить стыки конструкции.
Если лампа не горит, значит необходимо проверить на целостность всю схему, начиная от щита заземления, где-то была допущена существенная ошибка.
Подводим итог
Как мы видим сделать заземление в частном доме своими руками не так уж и сложно, достаточным будет правильно подобрать тип контура для дома и подготовить необходимый материал и инструмент.
Для сварочных работ на 1 час можно нанять спеца или попросить друга. Для земляных работ тоже много ума не нужно.
Если вы не разбираетесь как все это завести в дом и подключить к щитовой, то тоже можно нанять электрика.
По крайней мене это будет на много дешевле, чем отдать все работы какой-то фирме, которая сдерет с вас по полной программе. При этом полную электробезопасность они все равно не гарантируют.
Как сделать заземление правильно
Электричество это наше все, оно должно быть безопасным. Для этого применяется заземление. Расскажу вам как сделать заземление правильно и при этом сэкономить.
Для чего нужно заземление в частном доме или квартире
Простыми словам заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
Принцип работы защитного заземления — это отведение электрического тока в землю от металлических электроприборов, при их неисправности.
В новой квартире или при строительстве дома нужно обязательно провести работу по прокладке заземляющего кабеля и его подключению к «контуру земли» или общедомовому или индивидуальному. Электроприборы потребляют большое количество энергии, их корпуса металлические и отлично проводят ток, поэтому в особенности обратите внимание на заземление: стиральных машин и холодильников, варочных панелей и духовых шкафов, электрических бойлеров и котлов отопления, микроволновых печей.
Корректная работа заземления опирается на факт того, что:
- Происходит снижение до неопасного значения разности потенциалов между заземляемым объектом и другими проводящими ток объектами, имеющими свое заземление.
- В рабочей электрической сети появление утечки тока приведет к быстрому срабатыванию защитного устройства УЗО.
- При утечке тока и контакте заземляемого проводящего объекта с фазным проводом должно происходить отведение этого тока.
Внимание! Контур заземления будет грамотно работать в комплекте с использованием устройств защитного отключения УЗО. Если прибор выйдет из строя, то величина тока на заземленных предметах не превысит опасной величины. Нерабочий участок сети будет мгновенно выключен в течение времени срабатывания УЗО.
Отсюда можно сделать выводы:
- Наиболее опасный вариант для человека, когда корпус электроприбора не заземлен и УЗО отсутствует.
- Если корпус заземлен, УЗО отсутствует, то этот вариант недостаточно безопасен, так как при высоком сопротивлении заземлителя и больших номиналах предохранителей потенциал на заземленном проводнике может достигать очень высоких величин.
- Если корпус не заземлен, но при этом УЗО установлено, утечка тока может произойти через тело человека, коснувшегося одновременно неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети, как только возникнет утечка. Но человек получит лишь кратковременный удар током, не причиняющий вреда здоровью. Но УЗО может быть неисправен, поэтому лучше не рисковать и сделать все по следующему варианту.
- Корпус прибора заземлен и установлено УЗО. Это самый лучший вариант, так как выполнены два защитных решения.
Как сделать заземление правильно в квартире
Чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать какая система защиты установлена именно в вашем доме.
Как правило в старых домах советской постройки применялась Система TN-C, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник, и они совмещены на всем протяжении системы. Узнать такую систему можно по двухжильному кабелю, который проложен по квартире и по четырехжильному в общем щитке.
Если говорить честно, как правильно сделать заземление именно в квартире в старом фонде, то такая система защищает только от короткого замыкания и возрастает вероятность получения удара током. Поэтому говорить о защитном заземлении в данном случае необходимо с некой долей риска. Есть несколько рабочих вариантов, которые снижают риски, но при этом не являются полноценной защитой, и делаются на ваш страх и риск.
Вариант 1 Меняем проводку в квартире на трехжильную L, N, PE, но PE никуда не подключаем. В будущем, когда будет сделано общедомовое заземление, можно будет подключиться. На группы розеток обязательно устанавливаем УЗО на случай попадания фазы на корпус в пределах квартиры. Абсолютной защиты они не гарантируют. Но при повреждении бытовой техники УЗО обесточит линию и не позволит току достичь опасной величины.
Вариант 2 Договариваемся с соседями и управляющей компанией и делаем отдельный контур заземления возле подъезда по принципу как в частном доме. Этот вариант самый безопасный и правильный.
Вариант 3 Ноль оставляем как есть, провод PE берем с магистрального PEN провода. Можно с места, куда он подходит к корпусу этажного щитка. Важно, чтобы наши N и PE были подключены в разных точках. PE – на корпусе, N – на изолированной от корпуса шине, на которую ноли приходит после вводного рубильника или автомата и счетчика. При этом остается большой минус в таком решении. Нуль может отгореть на входе в дом. Вы можете думать, что домов меньше, чем квартир и вероятность возникновения такой проблемы меньше, но это опасность все же есть. Поэтому такое заземление то же не работает на 100%.
Внимание! Не делайте заземляющий провод с контактной точкой на батарее центрального отопления или водоснабжения. Нельзя делать заземление, соединив в розетке нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Это опасно, так как может отгореть рабочий нуль в щитке. После этого на корпусе ваших электроприборов появиться 220В.
В современных многоквартирных домах используется система TN-S, в ней проводники N и PE разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя. Эта система самая безопасная и предпочтительная, но применяется только в новых электроустановках из-за высокой стоимости. В большинстве домов сейчас используется система TN-C-S, в которой проводники N и PE после подстанции соединены в один провод PEN, а потом, на вводе в здание, разделены.
В данном случае организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматик. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
Для разводки электричества советую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ НГ, для розеточных групп сечением 3 на 2.5 для световых групп 3 на 1.5. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки. Одновременно со сборкой квартирного щитка электрики проверьте подключение заземляющего провода в общем домовом щитке.
Внимание! Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб стиральной машины. Правильно соединяйте кабель заземления с металлической ванной к специально приваренному к корпусу ванны ушку, но не к регулируемым болтовым креплениям ванны.
Схематично схему защитного заземления в ванной квартире можно представить следующим образом.
Внимание! При наличии в щитке УЗО заземляющий проводник не должен нигде иметь контакта с N проводником, так как будет срабатывать УЗО. Помните, что «земля» не должна разрываться, посредством выключателей
Как сделать заземление правильно в доме
Как правило для подачи в частный дом электричества применяется система ТТ, в такой системе заземляющий провод PE подключается к контуру заземления, и больше никуда. При такой системе, необходимо делать качественной контур заземления, чтобы в случае замыкания КЗ на землю, ток короткого замыкания был достаточен для срабатывания автомата защиты. Рассмотрим, как сделать заземление правильно в частном доме.
Контур состоит из заземлителей и металлической обвязки. Заземлители делаются из металлических штырей 2-3 метров длинной, они полностью входят в землю. Эти штыри и распределительный щит в доме соединяются металлической обвязкой. Для изготовления штырей могут применяться металлические трубы, уголки, пруты. Арматуру использовать нельзя, так как она быстрее ржавеет и теряет заземляющие свойства. Между собой штыри удобно соединять металлической полосой.
Существует принципиально две схемы контура заземления:
- Линейная схема заземляющего контура, заземлители уложены в ряд и соединяются последовательно.
- Схема с замкнутым контуром, например треугольные и квадратные, в этом случае все штыри заземления образуют замкнутый круг. Такая схема более надежна и оптимальна. Если позволяет территория возле дома, то используйте её. Самой оптимально схемой будет треугольник, расстояние между штырями должно быть одинаковым от 1 м до 1,5 м.
Организацию заземления в частном доме можно разделить на три этапа работ, на монтаж контура заземлителей в земле, подключение контура к электрическому щитку и проверку работы заземления.
Внимание! Ответственно подойдите к выбору места для контура заземления, так как в случае утечки тока над ним не должно никого быть. Можно расположить под клумбой или дорожкой. Размещать контур нужно на расстоянии от 1 до 10 метров от дома.
ЭТАП1
- Отмечаем территорию под контур треугольника, в направлении к строению выкапываем траншею глубиной 70 см.
- В углах треугольника в землю вбиваются металлические уголки или трубы на глубину ниже уровня промерзания, около 2,3 метров. Концы штырей забивают так, чтобы после засыпания грунтом над ними было еще около 50 см почвы.
- Затем эти концы соединяются методом сварки металлическими полосами, тем самым образую замкнутый контур в виде равнобедренного треугольника.
- Затем приваривается к контуру металлическая полоса, идущая к дому. На её конце, на стене дома, привариваем болт, к которому будет закрепляться заземляющий провод от шины в электро-щитке.
- Сварочные швы красятся битумной краской или мастикой, для защиты от коррозии.
- Засыпаем грунтом траншею, и красим для защиты от коррозии земляную шину, которая выступает из земли.
Внимание! Есть заблуждение, что для лучшей работы заземления можно посыпать контур перед засыпкой солью, якобы соленая почва лучше проводит ток. Не делайте этого, так как показатели проводимости тока действительно на начальном этапе эксплуатации будет лучше, но в долгосрочной перспективе ваш контур значительно быстрее заржавеет и потеряет свою способность выполнять свои функции.
ЭТАП2
Для подключения земляной шины к щитку лучше использовать медный провод желтого цвета, сечением не меньше 10 кв.мм.
Внимание! Для крепления медного провода к металлической полосе делается отверстие по диаметру болта, провод фиксируется гайкой с шайбой специальными клеммами, но не накручиваться на них. Это место соединения зачищаем до блеска и покрываем консистентной смазкой для защиты металла от окисления и коррозии.
К щиту медный провод крепится на корпус также винтовым соединением. Если дверца щита не заземлена, то заземлите её еще одним проводом.
Совет! Заранее подберите шины заземления в щитке с нужным количеством отверстий для разных линий, так как крепить два провода в одну точку запрещается.
ЭТАП3
Проверьте работоспособность выполненного защитного. Лучше проводить такую проверку раз в 3 года, для вашей безопасности. Проверка проводится омметром. Может показаться, что проверить ваш контур можно при подключении обыкновенной лампочки к фазе и контуру и она будет гореть, но это ошибочно из-за низкого электропотребления.
Сопротивление контура заземления не должно быть более 4 Ом. Советую пригласить электрика и быть уверенным в том что ваш контур заземления работает корректно.
Итоговые рекомендации
Теперь вы знаете, как правильно сделать заземление в квартире или доме. Подведем небольшие итоги:
- Заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.
- Самый безопасный вариант, когда корпус электроприбора заземлен и установлено УЗО.
- В старом жилом фонде лучше ни рисковать и заменить старую проводку на трехжильные кабеля ВВГ НГ и использовать защитную автоматику, при этом пытаться решить вопрос об установке общедомового контура заземления.
- В новом жилом фонде организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматику. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.
- Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб, стиральной машины, варочной панели и духового шкафа.
- В частном доме организуйте схему с замкнутым контуром заземления из трех штырей в земле, соединенных между собой и щитком земляной шиной.
- Обязательно проверьте корректность работы заземления.
Схематично схему организации контура заземления в частном доме можно представить так:
Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.
Что оно дает
Содержание статьи
Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.
Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.
Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома
Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.
При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.
С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.
Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме
В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.
На дачах высока вероятность попадания молнии
Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.
Системы заземления частного дома
Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.
Система заземления TN-S-C
При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.
Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.
Система заземления частного дома TT
Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.
Система заземления ТТ в более понятном изображении
Устройство заземления частного дома
Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.
Устройство заземления в частном доме
Состоит система заземления частного дома из:
- заземлителей-штырей,
- металлических полос, их объединяющих в одну систему;
- линии от контура заземления до электрощитка.
Из чего делать заземлители
В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.
В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень
Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.
Глубина забивания штырей
Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.
Чего делать нельзя
Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.
Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.
Использовать только сварные соединения
Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.
Как правильно сделать
Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.
Самая популярная модель заземлителя
Порядок действий
От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.
Копают траншею
В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.
К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм2). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).
Приваренная полоса
После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.
На входе в дом к металлической полосе от заземлителя приваривают болт, к которому крепится медный проводник в изоляции (традиционно окраска заземляющих проводов — желтая с зеленой полосой) сечением жилы не менее 4 мм2.
Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом
В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.
Почему нельзя делать отдельные заземления
Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования. Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.
Модульная штырьевая система
Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно
Набор модульной системы заземления
.
Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.
Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.
Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.
контуров заземления
Контуры земли[Домой] [ Up]
Радио наземных шлейфов Оборудование
наземных петель Транспортные средства
Ground Loops Audio Systems
How Ground Петли встречаются (технические)
автомобилей и Заземление
| Примечание: это обсуждение относится только к основаниям внутри платформы или системы.Оно делает не применяется к кабелям или проводке вне здания, где повреждение освещения или другие всплески проблем. |
Проблемы с заземлением обычно происходят, когда соединительные порты заземлены к точкам, работающим с перепады напряжения Разница напряжений обычно создается сильными токами в другом заземленном пути. Проблемные различия напряжения обычно создаются падение напряжения вдоль сильноточный проводник, который заземлен на обоих концах к общему заземлению.Это может создать разность потенциалов вдоль пути заземления сигнального провода, и это напряжение передается в чувствительную цепь.
Нежелательное взаимодействие, которое мы называем «контуром заземления», обычно непреднамеренное из-за плохой техники подключения, плохого планирования порта источника или нагрузки или сочетание всего.
Примечание: «Порт» по определению
соединение для ввода или вывода сигнала, обычно через разъем, разъем или клемму
раздеться. «Порты» — это точка соединения, где соединительный провод или кабель входит или выходит
Устройство.
Использование наземной шины вдоль стола не приводит к «заземлению» петля «. Замена проводов на звезду или протягивание отдельных проводов заземления на дальние расстояния общая точка, как стержень, не исправляет контуры заземления. Несколько заземляющих проводников до далекой точки не правильные контуры заземления или RFI, кроме как по чистой случайности. Длинные изолированные заземляющие провода от оборудования на столе до внеочередной общей точки, как стержень не хорошо наука.
Низкочастотные или постоянные контуры заземления оборудования вызваны питанием падение напряжения в кабеле и отсутствие единой точки заземления на одном конце пути.RFI вызывается синфазным RF на антенных кабелях или дефектах экрана. Более короткий и нижний путь заземления Сопротивление между оборудованием в одной точке, тем лучше! Исключение составляет как правило, любой сильный источник питания или нагрузка. Сильные источники тока или нагрузки в целом НЕ должен быть привязан к наземный автобус в более чем одной точке. Что-то вроде большой силы тока отрицательный провод питания должен быть привязан только к заземлению на конце оборудования. В идеале отрицательная шина должна плавать в источнике питания, но иметь предохранительный зажим, который высокий импеданс в нормальных условиях при ограничении отрицательного терминала подняться под неисправности.
С исключение сильноточного источника питания с заземленным отрицательным корпусом, который должны быть заземлены непосредственно и только при высоком токовом оборудовании, которое оно обслуживает, кратчайший путь наименьшего сопротивления между оборудованием всегда лучший. это как правило, требует тяжелой шины заземления с низким сопротивлением с коротким гибким Плетеные провода соединяют настольное оборудование с этим автобусом.
Отрицательный вывод Предохранители на оборудовании, как правило, тоже плохая идея, но мы видим это повсюду.Отрицательные свинцовые предохранители были сделаны необходимыми из-за плохих инструкций по подключению!
Современные автомобили используют микропроцессорную систему для изучения многих аспекты состояния двигателя. Процессор считывает внешние датчики и использует эти данные, рассчитывает время зажигания, топливо форсунка открывает окна, активирует насосы и вентиляторы, контролирует EGR, регулирует двигатель скорость холостого хода и десятки других функций. Несколько датчиков сообщают компьютеру десятки параметров в диапазоне в том числе положение дроссельной заслонки, масса воздуха, поступающего в двигатель, охлаждающая жидкость температура, атмосферное давление, содержание кислорода в выхлопных газах, положение коленчатого вала, и другие параметры.Разница между подачей топлива на 15 лошадиных сил или запас топлива на 500 лошадиных сил может быть меньше 3 вольт на некоторых датчики! Десятки вольт могут значительно изменить критические параметры двигателя, и изменения датчика в сотых долях вольт могут изменить смесь заметное количество. Эта чувствительность к относительно небольшим изменениям напряжения датчика является корнем Проблемы с заземлением контура управления двигателем. Ключ к правильному управлению сложными функциями читает высокоимпедансные низковольтные датчики, обычно работающие в диапазоне от нуля до пять вольт, точно.Шум может особенно повредить точности в чувствительном времени функции.
повреждение оборудования может возникнуть в результате проблемы заземления. Из-за плотного упаковка и миниатюрная конструкция, современная электроника использует небольшие проводники (следы фольги) и компоненты. Контур заземления может растопить следы фольги, повредить полупроводники или микросхемы или разрушить маленькие резисторы. Контур заземления может разрушить дорогую электронную систему за долю второй. Что еще хуже, контур заземления, влияющий на измерение расхода топлива или время зажигания, может уничтожить двигатель.
Мои проблемы с Система вторичного рынка EFI — хороший пример угрозы ошибки контура заземления срок службы двигателя.
Высокая чувствительность к небольшим уровням напряжения лежит в основе аудио шум заземления или проблемы с гулом.
Вторичная проблема — повреждение оборудования. Из-за плотного в современной аудиоэлектронике часто используются небольшие следы фольги и чувствительные к току компоненты. Полупроводники малой мощности могут быть непоправимо повреждены несколькими вольтами или несколькими тысячными ток тока.Как и в случае домашних компьютеров и автомобилей, контур заземления может растопить следы фольги, повредить полупроводники или микросхемы или разрушить маленькие резисторы или конденсаторы. Дорогой аудио компонент может быть разрушен в доли секунды.
В мои первые годы радиовещания, наземные пути между различными частями аудио оборудования были изолированы. Инженеры заземлили щиты на сбалансированных линиях в одной точке пути, как правило, на терминалах входного порта. Щиты на несбалансированных линиях, если оборудование не было установлено в той же стойке, были плавать изолирующим трансформатором на одном конце.
Единственными общими соединениями шасси были провода питания, радио Частота основания и основания безопасности. Звуковые или низкоуровневые сигнальные щиты были всегда изолированы от шасси или заземления на одном конце. Это было универсально верно для всех низкоуровневых сигнальные линии. Изоляция помешала нежелательные сигналы контура заземления, обычно появляющиеся как гул или шум, от создания низкого уровня фоновый мусор. Это была очень плохая практика, чтобы сбалансировать и сбалансировать несбалансированные линии, особенно линии со щитами толщиной менее нескольких глубин кожи или чрезмерно резистивные экраны, в более чем одной точке прокладки кабеля.
Аналоговое измерение низкого уровня и сигнальное заземление также нарушены заземлением петли. Как правило, по крайней мере один конец цикла должен быть независимым от земли или земля изолирована. Это предотвратит расцепление контуров заземления критического сигнала напряжения и производящие ложные показания.
Самый базовый контур заземления показан ниже:
Если мы рассмотрим систему постоянного тока с «А» как источник и «B» в качестве нагрузки, напряжение «C» подтолкнет «B -» вверх.5 вольт Это означает, что разница между плюсом «B» и минусом будет 2,5 вольт.
И наоборот, если «B» был источником напряжения 2,5 В, а «A» нагрузка, «C» будет толкать «A -» более отрицательным и «A» разница между + и — будет 3 вольт.
Вот почему мы должны быть уверены, что ничто не заставляет внешнее напряжение на заземлении. Единственный способ устранить шанс земли петля, нарушающая чувствительное напряжение, или даже вызывающая повреждение, будет плавать один или оба конца системы полностью от земли.По крайней мере, один конец, либо конец источника или конец нагрузки должен находиться в дифференциальном режиме. «Дифференциал» означает только разницу напряжения + и -, а не внешнюю источник. Помещение одного конца в дифференциал делает его похожим на это:
В приведенном выше случае «B -» будет иметь только точка отсчета На «А» не может быть земли. Окружающий любой конец Отрицательный и делающий нагрузку или дифференциал источника отверждает контур заземления.
Решение проблемы контура заземления путем заземления больше, как правило, не лучший способ сделать что-то, хотя это, безусловно, может помочь, уменьшив падение напряжения (уменьшив импеданс тракта).Проблема в том, что проводники, независимо от их размера, всегда имеют неизбежное падение напряжения с током. Это падение напряжения определяется законом Ома, где текущее временное сопротивление — падение напряжения вдоль пути тока. Если проводник несет высокочастотные сигналы, проблема осложняется импедансом и эффекты стоячей волны. Для большинства аудио, блоков питания и систем управления мы можем просто рассмотреть сопротивление. Для более высоких частот или резко возрастающих сигналов (например, зажигание система импульсов), мы должны рассмотреть реактивные части проводного сопротивления.
Системы со смесью больших токов и чувствительных линии низкого уровня намного более проблематичны, чем другие системы. Сильные токи могут легко создавать падения напряжения, которые являются значительной частью низкого сигнала уровни. Когда системы с высоким током и низким уровнем разделяют землю, высокий падение напряжения на заземлении или нейтрали может быть передано другие наземные пути. Это передает часть высокого тока в низкий система уровней.
В цепях ниже, даже с тысячными долями Ом сопротивление проводника и соединения, большой ток заземления 1/10 вольт капли.Сигнальный провод, даже с намного меньшим проводом, имеет только несколько милливольт падают. Это потому, что ток нагрузки очень низкий.
Давайте рассмотрим несколько базовых несбалансированных систем. В этих цепях:
| R1 — R4 | сигнальный провод и сопротивление подключения |
| R5 | индикатор или сопротивление нагрузки |
| R6 | Сильноточная нагрузка |
| R7-R10 | Сильное сопротивление токопроводящей нагрузки |
| Vs1 | Источник сигнала |
| Vs2 | Источник для большой токовой нагрузки |
В системе ниже мы видим, что на напряжение сигнала не влияет ничего, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках.Там нет высокой мощности тока нагрузки и нет контура заземления.
В системе ниже общий провод заземления между верхней и нижней нейтралями был добавлен на левом конце. Мы видим, что на напряжение сигнала ничего не влияет, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках. Там нет контура заземления и нет высокого ток силовой нагрузки. Датчик низкого уровня читает только 0,004 вольт от источник.
В системе ниже мы видим, что на напряжение сигнала не влияет ничего, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках.Ток нагрузки 118 А в R6, но ток не влияет на напряжение сигнала, потому что сигнал заземления свинец имеет только одно основание точка. Там нет контура заземления.
В системе ниже мы видим, что напряжение сигнала сильно зависит от высокого текущая нагрузка. Это потому, что вышеупомянутая система имеет контур заземления. Сигнал провод заземлен на каждом конце.
В системе, приведенной ниже, была добавлена тяжелая шина заземления с очень низким сопротивлением попытаться уменьшить сопротивление шасси или нейтрального пути.Хотя снижается, напряжение сигнала остается под влиянием падения напряжения в высокой проводники тока. Этот пример демонстрирует, почему лучшее решение избегает контуры заземления вместо того, чтобы пытаться смягчить контуры заземления за счет лучшего заземления между точками заземления системы.
транспортных средств в Типичные цельные легковые автомобили представляют собой особую ситуацию. механический методы строительства, которые делают платформу жесткой, также работают, чтобы сформировать большой дорожка заземления для шасси с очень низким сопротивлением.Сваренная оболочка образует заземляющий проводник с очень низким сопротивлением и является отличной точкой для общего заземление для сигнального и силового заземления. Хотя не нулевое сопротивление, Оболочка тела — самая близкая вещь к этому. Использование четырехпроводного измерения сопротивления метод, мой 1989 Мустанг измеряет меньше чем 0,002 Ом от моего заднего заземления батареи на мой передний внутренний рельс Это приблизительный эквивалент 15 футов от 0 AWG медного провода и разъемов. Большая часть этого сопротивления сосредоточен вокруг заземляющих наконечников (до того, как ток сможет распространяться), а не по телу пути.Если я улучшил точки подключения, я может значительно уменьшить небольшое сопротивление, которое моя система имеет сейчас. Это не совсем необходимо, чтобы я не удосужился.
Нет смысла запускать тяжелый медный отрицательный от двигатель к аккумулятору, когда шасси уже есть и корпус, в том числе случайно сделанные потери соединения, имеет меньшее сопротивление, чем хорошо сделанный кабель.
| Пример наземного пути
Сопротивление: Сопротивление любого однородного проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения и прямо пропорционально на удельное сопротивление и длину.Проще говоря, если мы удвоим крест Площадь сечения проводника мы сокращаем сопротивление (и падение напряжения) в половина. Если мы удвоим длину, мы удвоим сопротивление и удвоим падение напряжения. Медный провод AWG № 1 имеет эффективный диаметр около 0,3 дюймов. Площадь круга равна пи * р в квадрате. Этот провод будет иметь крест площадь сечения около пи * .15 * .15 = .071 квадратных дюймов. Давайте предположим, что стальной корпус составляет около 16 калибров, или около 0,06 дюймов толщиной.Площадь в один фут будет иметь 12 * .06 = .72 квадратных дюймов площади поперечного сечения. Физическое сечение составляет около десяти раз больше, чем площадь поперечного сечения медного провода. Удельное сопротивление стали составляет около 15 Ом на 10-6 см. Удельное сопротивление меди составляет 1,7 Ом на 10-6 см. Мы можем разумно предположить Сталь имеет примерно 15 / 1,7 = 8,8 раз сопротивление меди для того же длина и одинаковая площадь поперечного сечения. В то время как корпус тела имеет более высокий Удельное сопротивление материала, тело также имеет гораздо большее поперечное сечение площадь. Это означает, что длина стальной оболочки составляет один фут, если эта оболочка Толщина всего 0,06 дюйма, сопротивление примерно на 10% меньше, чем у равного длина пути через медный провод. Легко понять, почему наземный путь через кузов автомобиля, который, вероятно, имеет ширину в несколько футов и намного толще во многих областях это небольшая доля сопротивления медного провода. Площадь пола в четыре фута, всего 0,06 дюйма в толщину, будет иметь поперечное сечение около 2.88 квадратных дюймов Эквивалент медный проводник должен быть 2,88 / 8,8 = .327 квадратных дюймов, или диаметр = 2 * квадратный дюйм / пи, или 0,645 дюйма в диаметре! Выравнивая сопротивление тонкой 4-футовой ширины стального поддона с медный кабель требует кабеля больше 4/0, а у нас даже нет рассчитывал помощь от каркасных рельсов, коромысел или кровельных дорожек! |
Давайте посмотрим, почему Ford сделал систему определенным образом, и как схемы могут вводить в заблуждение.Это схема отрицательного включения кабеля аккумулятора Лиса Мустанги:
Правильная схема вышеперечисленного:
В вышеприведенной системе отрицательный вывод EEC не заземляет отрицательный заряд батареи. Отрицательный EEC фактически соединяется с шасси транспортного средства около реле запуска, где он имеет общую точку заземления шасси с отрицательным зарядом батареи. основания как это работает только тогда, когда батарея находится спереди и сделано точно так же, как изначально сделано.Эта система приемлема, потому что:
1.) Первоначально у Мустанга было довольно низкое потребление тока от система зарядки.
2.) Блок был заземлен от головы до брандмауэра.
3.) Очень короткий, тяжелый провод аккумулятора был надежно подключен в блок.
Альтернативный метод схемы для передней батареи, чтобы избежать контуров заземления:
Задняя батарея во избежание опасности пожара контура заземления и заземления:
Отрицательные клеммы аккумулятора:
Батарея с задним креплением не позволяет долго бегать Отрицательные выводы от до к батарее.Исключение составляют некоторые устройства в зоне багажника с плавающим грунтом, такие как топливные насосы или другие электродвигатели. Предполагается, что цельный автомобиль или большая площадь основания со сварной конструкцией в качестве шины заземления. В Европе есть основания отрицательные сообщения батареи для оборудования связи запрещены из-за пожара и угрозы безопасности.
| Устройство с аккумулятором заднего крепления | Всегда допустимо негт пост | допустимо, но часто нежелательно | Никогда не допускается отрицание пост |
| Усилитель с отрицательным общим для корпуса и домкраты | X | ||
| Усилитель с минусом с плавающей точкой от шкаф и домкраты | X * | X ** | |
| Электродвигатель или насос с изолированным земля | X * | X ** | |
| Коробка зажигания с отрицательным общим знаком корпус или другие провода | X | ||
| Инвертор с отрицательным общим до жилья и торговых точек | X | ||
| Инвертор с отрицательным изолированы от шкафа и домкратов | X | ||
| Радиосистема, включая стереосистему и двустороннюю связь с отрицательным общим шкаф и домкраты | X | ||
| Радиосистема, включая стереосистему и двустороннюю связь с отрицательной изоляцией от шкафа и домкратов | X * | X * |
* если рядом с аккумулятором ** если далеко от батарея
С аккумулятором переднего крепления, прочные независимые от земли устройства Как правило, может быть подключен к отрицательному аккумулятору почти так, как вам нравится.
| Устройство с аккумулятором переднего крепления | Всегда допустимо негт пост | допустимо, но обычно нежелательно | Никогда не допускается отрицание пост |
| Усилитель с отрицательным общим для кабинета и домкраты | X | ||
| Усилитель с минусом с плавающей точкой от шкаф и домкраты | X * | X ** | |
| Электродвигатель или насос с изолированным земля | X | ||
| Коробка зажигания с отрицательным общим к корпусу или другим выводам | X | ||
| Инвертор с отрицательным общим в кабинет и торговые точки | X | ||
| Инвертор с отрицательным изолированы от шкафа и домкратов | X | ||
| Радиосистема, включая стереосистему и двустороннюю связь с отрицательным общим для кабинета и домкратами | X | ||
| Радиосистема, включая стереосистему и двустороннюю связь с отрицательной изоляцией от шкафа и домкратов | X |
WTF — это контуры заземления? | Hackaday
Эти магические существа возникают из ниоткуда и жарят вашу электронику или раздражают отверстия в ушах. Понимание их, несомненно, сэкономит вам деньги и хлопоты. В двух словах контур заземления — это то, что происходит, когда два отдельных устройства (A и B) подключаются к заземлению по отдельности, а затем также соединяются друг с другом через кабель связи определенного типа с заземлением, создавая контур. Это обеспечивает два отдельных пути к земле (B может проходить через свое собственное соединение с землей или через землю кабеля к A, а затем к земле A) и означает, что ток может начать течь непредвиденными способами.Это особенно заметно в аналоговых настройках AV, где результатом является звуковой шум или видимые полосы на изображении, но также иногда является причиной необъяснимых отказов оборудования.
Вы можете найти петлю?Одним из примеров является ваше кабельное телевидение. Это аналоговый сигнал, который поступает в ваш дом и заземляется в одном месте, обычно вне вашего дома. Кабель проложен к вашему развлекательному центру, где он подключается к вашему ресиверу, который заземлен в другом месте.Это создает петлю и, благодаря электромагнитной индукции, связанной со всеми видами сигналов переменного тока, рассеянным током, который затем протекает через различные цепи. Другой способ думать об этом как о половине трансформатора; это одна петля, и хорошая часть этой петли составляет , а затем — от провода под напряжением здания с постоянно меняющимся током. Нередко в звуковом оборудовании присутствует шум 50 или 60 Гц благодаря эффекту контуров заземления.
Решение
Теперь, когда вы являетесь экспертом, решить проблему (или полностью ее избежать) довольно просто.Самый верный способ — обрезать петлю, что означает удаление кабеля или замену его чем-то, что не является проводом. Вы можете переключиться на беспроводную связь, такую как Bluetooth или WiFi. Некоторые проводные протоколы используют дифференциальные сигналы вместо односторонних сигналов, поэтому нет необходимости в общем основании для справки. Переместите штекеры так, чтобы они были подключены к одной розетке, чтобы ваша петля была как можно меньше. Другой вариант — использовать изолятор, который вы можете купить для своего кабеля по вашему выбору или для вашего проекта с оптоизолятором или изолирующим трансформатором.Не используйте штепсельную вилку и не извлекайте заземляющий контакт, так как это устраняет функцию безопасности и может создать опасную ситуацию с корпусом под напряжением под напряжением.
Когда дело доходит до вашего осциллографа, вполне вероятно, что в какой-то момент вы захотите проверить что-то, питаемое от сети, и тогда вы получите совершенно другой тип контура заземления. Если ваша вещь работает от батареи, здесь нет опасности; сойти с ума, потому что нет никакого способа создать контур заземления. Если он подключен к стене, но через изолированный источник питания (всего с двумя штырьками и изолирующим трансформатором), вы все еще в порядке, потому что нет пути для контура заземления, но вы можете увидеть некоторый шум от грязного питания ,
Но если он подключен к сети и имеет заземляющий контакт (даже косвенно, как устройство, питаемое от USB через компьютерный источник питания), существует вероятность создания контура заземления, потому что вы подключаете заземленный прицел к другому заземленному устройство через зонд. Заземляющий зажим на датчике подключен прямо к контакту заземления, а заземления на всех датчиках соединены друг с другом, и эти контакты заземления подключены к земле на вашем устройстве. Если это не было ясно, лучше подытожить, что «все ваши заземления уже связаны друг с другом и привязаны к одному и тому же проводу — выводу заземления.«Когда вы подключаете зажим заземления к тестируемому устройству, вы создаете контур заземления, который добавляет шум к вашим измерениям и, возможно, повреждает прицел.
Зонд зонда подключен. Технически вам нужно всего лишь закрепить один зажим заземления на вашем тестовом устройстве. Зонды заземления подключены напрямую к земле. Они не плавают.Если вы ошиблись и прикрепили зажим заземления к чему-то, что на самом деле не заземлено, то у вас возникнут всевозможные проблемы, поскольку устройство теперь замыкается на землю через ваш зонд, который быстро самоуничтожится.Тестирование устройств с заземляющим контактом требует особой осторожности, чтобы предотвратить соединение устройств с разными потенциалами. Разорвать контур заземления можно, просто не подключив зажим заземления, хотя это имеет другие последствия. Здесь рекомендуется использовать дифференциальные датчики или подключить тестируемое устройство к разделительному трансформатору. Сделайте , а не , удалите заземление из своего прицела, потому что вы будете часто к нему прикасаться, и лучше, чтобы вас не шокировали.
Итак, подведем итог: земля это не просто земля. Для целей измерения шума лучше, чтобы каждое устройство имело один и только один путь к одной точке заземления. Когда есть два или более пути к земле, они могут образовать петлю, которая будет поглощать все виды электрических и магнитных помех окружающей среды. Исправить контур заземления так же просто, как разорвать его, но для этого вам необходимо иметь хорошее представление обо всех путях заземления в игре. Какую самую хитрую петлю заземления вы когда-либо видели? Мы упускаем какие-либо хорошие решения?
,