Заземление электрощитка в частном доме

Подключение заземления в щитке дома, должно производится в соответствии с нормативами ПУЭ (гл.1.7 "Заземление и защитные меры электробезопасности") и зависит от типа Системы заземления.
Следует понимать, что ошибка в выборе Системы заземления и неграмотное подключение заземляющего проводника в электрощите дома - не позволит в полной мере обеспечить электробезопасность и при возникновении аварийной ситуации привести к непредсказуемым последствиям.
Электромонтажные работы должен производить квалифицированный специалист. На первом этапе, перед началом работ, производится оценка ситуации в конкретном месте (с учётом возможных внешних аварий) и в соответствии с пунктами правил: ПУЭ (1.7.57 и 1.7.59) - выбирается тип Системы заземления для электросети частного дома.
Общие требования ПУЭ 7.1.13. Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S.
1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО.

Заземление электрощитка в частном доме системой заземления ТN-С-S.

- Отметим для чайников, если ВЛ (воздушная линия) выполнена неизолированными проводами - о системе заземления ТN-С-S в щите загородного дома не следует даже и думать.

Вариант заземления электрощитка дома, когда после тщательного обследования специалистом выяснено, что возможность безопасного поключения заземляющего устройства к нулю (повторное заземление) существует. В этом случае нет преград для удовлетворения пункта 7.1.13. и электросеть выполняется с характеристикой TN-C-S (подробно рассматривать не будем), одной из 3-х, входящих в систему TN.

У электроустановок с типом системы заземления TN-C-S нейтраль питающей линии (PEN) раделяется на нулевой рабочий проводник (N) и нулевой защитный (PE), а линии групповой сети, прокладываемые от групповых щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный - L, нулевой рабочий - N и нулевой защитный - РЕ проводники).
В системе TN-C-S все открытые проводящие части эктроустановки имеют непосредственную связь с точкой заземления трансформаторной подстанции.
Монтаж заземляющего устройства для сети TN-C-S производится с замером сопротивления и оно не должно, до присоединения к нулевому проводу (pen), превышать 30 Ом, при однофазном 220 или трёхфазном 380 вводе в дом.

Заземление электрощита в частном доме системой заземления ТТ.

Другой вариант заземления щита дома выполняется в соответствии с ПУЭ (1.7.59), когда небезопасно присоединить заземляющее устройство к нулю (PEN). При таком раскладе устанавливается заземлитель и подключается в электрощите к независимой шине для PE - проводников, которая не при каких обстоятельствах не связывается с рабочим нулём (N) - такая электросеть характеризуется, как ТТ, схему и от чего зависит рассмотрим ниже без подробностей и в общих чертах:

2 - заземляющее устройство, в систме ТТ, подключается в щитке дома к независимой шине заземления PE.

Основная характеристика сети с системой заземления ТТ, заключается в том, что её способность выполнить защитные функции при попадании потенциала на токопроводящие корпуса, отдана на откуп дифференциальной защите и возможна только в зоне её действия. Организация системы ТТ вынужденная мера для загородного частного сектора, строительных бытовок, палаток торговли и т.п.
Сопротвление растеканию тока должно быть таким, чтобы стало возможным обеспечить защиту при косвенном прикосновении и его допустимое значение определяется расчётом: R_a I_a ≤ 50 B, где I_a- ток срабатывания защитного устройства; R_a- суммарное спротивление заземлитель + заземляющий проводник, на линиях устанавливается УЗО с уставкой не более 30(мА).

Прстыми словами - в системе заземления ТТ вся электропроводка дома (и не только) должна быть в зоне действия узо.
Автоматический выключатель, в системе TT не сработает при коротком замыкании на землю, а сработает только при коротком замыкании между рабочим нулём(N) и фазой(L).
Без узо, система заземления ТТ, не способна обеспечить электрическую и пожарную безопасность.

Следует отметить: - Вне зависимости из какого материала произведён монтаж заземления, из нескольких заземлителей или установлен единичный электрод - техническое состояние заземляющего устройства должно соответствовать ПУЭ и быть таким, чтобы значение сопротивления растеканию тока соответствовало требованиям обеспечения защиты и работы установки в течение периода эксплуатации, а протекание тока замыкания на землю и токов утечки не создавало опасности, в частности, в отношении нагрева, термической и динамической стойкости, а также были обеспечены необходимая прочность или дополнительная механическая защита.

Монтаж модульного штыря заземления:

Острый стартовый наконечник накручивается на резьбу стержня;
На противоположный конец стержня - накручивается муфта;
В муфту до упора вкручивается удароприемная насадка;
Первый стержень забивается в землю;
Затем выкручивается удароприемная насадка из муфты;
В муфту до упора вкручивается второй стержень;
На противоположный конец второго стержня накручивается муфта;
В муфту вкручивается удароприемная насадка до упора;
Погружается (забивается) следующая часть модульной конструкции;
И в таком порядке продолжать монтаж. до погружения всех модулей заземлителя, оставив над поверхностью приблизительно 25 сантиметров последнего стержня и вывернуть удароприемную насадку и муфту;
С помощью болтового зажима соединить проводник с модульным штырем, через промежуточную разделительную пластину;
Болтовой зажим гидроизолировать лентой.

Проверка сопротивления:

Ключнвой показатель качества установленного заземления для частного дома, газового котла (и не только) - это сопротивление растеканию тока, точное значение которого (соответственно и длину заземлителя) возможно узнать только после измерений прибором в процессе монтажа.

542.2.1 Типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.
542.2.4 При выборе типа и глубины установки заземляющих электродов должны быть учтены возможности механического повреждения и минимизации воздействия высыхания или промерзания грунта.
542.2.5 При применении в заземляющих устройствах разных материалов должна быть предусмотрена возможность возникновении электрической коррозии.
542.2.8 Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешенным механическим соединителем.
К заземляющим устройствам, предназначенным применения в земле, предъявляют следующие требования:
- они должны надежно обеспечивать требования защиты установки;
- протекание токов замыкания на землю и токов защитных проводников на землю не должно создавать опасности от нагрева, термомеханических и электромеханических воздействий и опасности поражения электрическим током;
- при необходимости они должны удовлетворять функциональным требованиям;
- соответствовать условиям внешних воздействий (см. МЭК 60364-5-51), например, механических воздействий и коррозии.
Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
1.7.116. Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный - 10 мм², алюминиевый - 16 мм², стальной - 75 мм².
Заземляющие штыри (электроды )в грунте:
D.1 Общие требования для контура заземления(и не только).
Сопротивление заземляющего электрода контура заземления зависит от его размера, формы и удельного сопротивления грунта в который его заглубляют. Это удельное сопротивление часто изменяется по длине и глубине. Удельное сопротивление почвы выражается в Омах — сопротивление цилиндра площадью поперечного сечения основания 1 м² и длиной 1 м. Характер поверхности и растительности может дать некоторую информацию относительно более или менее благоприятной характеристики почвы для установки заземлителя. Более надежная информация обеспечивается при наличии результатов измерений на заземляющих электродах, установленных в подобной почве. Удельное сопротивление почвы зависит от влажности и температуры, оба эти параметра изменяются в течение года. Влажность — под влиянием гранулирования почвы и ее пористости. Практически, удельное сопротивление почвы увеличивается при уменьшении влажности. Грунты в зонах подтопления рек, как правило, не подходят для устройства заземлителей. Эти грунты состоят из каменной основы, являются сильно проницаемыми и легко затопляются отфильтрованной водой с высоким удельным сопротивлением. В этом случае должны устанавливаться глубинные электроды, чтобы достигнуть более глубоких слоев грунта, у которых может быть лучшая проводимость. Мороз значительно увеличивает удельное сопротивление почвы, которое может достигать нескольких тысяч Ом в замороженном слое. Толщина этого замороженного слоя в некоторых областях может составить один метр и более. Засуха также увеличивает удельное сопротивление почвы. Эффект засухи может наблюдаться в некоторых областях до глубины 2 м. Значения удельного сопротивления при таких условиях могут быть такого же порядка как и во время мороза.
D.3 Заземляющие электроды заглубленные в грунт.
Заземляющие электроды(штыри), заглубленные в грунт могут быть выполнены из:
- стали горячего цинкования,
- стали в медной оболочке,
- стали с медным покрытием,
- нержавеющей стали,
- голой меди.
Соединения между различными металлами не должны быть в контакте с почвой. Не следует применять другие металлы и сплавы. Минимальная толщина и диаметры деталей принимаются для обычных рисков химического и механического старения. Однако, эти размеры могут быть не достаточными в ситуациях,где присутствуют существенные риски коррозии. С такими рисками можно встретиться в почвах, где распространяют блуждающие токи, например возвратные токи постоянного тока в цепях электрической тяги или в близи установок катодной защиты. В этом случае должны быть приняты специальные меры предосторожности. Заземляющие электроды должны быть заглублены в самых влажных частях грунта. Они должны быть расположены вдали от свалок отходов, где возможна фильтрация, например, экскрементов, жидких удобрений, химических продуктов, кокса, и другие, которые могут их разъесть и расположены максимально далеко от оживленных мест.