Заземление для станка своими руками
Обновлено: 03.05.2024
Заземление для станка, подбор проводника.
Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!
Войти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Главная
Активность
- Создать.
Важная информация
Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.
Мастерам на заметку: заземляем фрезерный станок правильно
Одно из главных правил работы на фрезерном станке с ЧПУ , в конструкции которого присутствуют сложные электрические и электронные системы – безопасность. Как ее обеспечить? Организовать правильное заземление!
Правила установки оборудования на предприятия предписывают подключать питание через стабилизатор, обязательное заземление в розетке и дополнительное – корпуса.
Почему заземление - обязательно
Заземление - электрическое соединение защищаемого оборудования с заземляющим устройством, которое отличается крайне малым уровнем сопротивления и большой электроемкостью.
Система заземления помогает скорректировать полярность потенциалов оборудования и других «нейтральных» устройств, подключенных к сетке цеха или подразделения. Этим вы снизите риск поражения сотрудников предприятия электрическим током.
Кроме человеческого фактора риска, без заземления в опасности оказывается и сама электроника станка. Ее работа станет непредсказуемой: процесс обработки файла будет обрываться на середине, дисплей мигать или частично не показывать информацию. А в самом неприятном исходе – даст сбой работа двигателей и драйверов. Как результат – пропуск шагов обработки.
Периферийные приспособления – ПК или воздушный компрессор, подключенные к фрезеру, необходимо заземлять – об этом также не стоит забывать.
Изготовители фрезерных станков, в свою очередь, уже позаботились о заземлении корпуса. На его теле есть специальный вывод заземления, который выглядит как небольшой контур, больше похожий на маленький рычаг или кнопку с отведенным от нее проводом.
Некоторые нюансы, которые следует знать
- Под обязательное заземление попадают все промышленные (и не промышленные) установки с напряжением переменного тока от 380 В.
- Промышленные комплексы для фрезеровки рассчитаны на подключение к промышленной трёхфазной сети.
- Не стоит подключать оборудование, рассчитанное на питание от однофазной сети к трехфазной. Переходники использовать также нецелесообразно, так как они часто работают неправильно!
- Настольные фрезеры, рассчитанные на бытовую электросеть, можно подключать к розетке питания, если заземление у нее правильное.
- Правда, если вам встретилась «советская» схема проводки с двумя проводами, где один – фаза, другой – ноль, заземлять нужно на распределительном щите. При подключении евровилки через переходник объединять заземляющий и нулевой контуры неправильно! Корпус прибора остается без защиты.
- Следите за тем, чтобы станок и соединенный с ним компьютер были подключены к одной точке электросети, чтобы не возникло разности потенциалов.
! Любые работы по изменению схемы заземления проводятся при полностью обесточенной сети. Отключать оборудование недостаточно, нужно разомкнуть главный рубильник!
В любом случае, работу с электрооборудованием и сетями лучше доверить профессионалу с соответствующей квалификацией и группой допуска.
Не только купить, но и проконсультироваться по заземлению фрезерного оборудования вы можете в Ассоциации КАМИ .
Отличная альтернатива треугольника – штыревое заземление. Как это сделать поэтапно + проверка. Советы электрика.
Введение.
Меня зовут Дмитрий, и я занимаюсь электромонтажом почти 6 лет. При монтаже в частных домах, делаю заземление. На этот раз, хотел бы протестировать штыревое заземление и показать его эффективность. В статье расскажу, что такое заземление и для чего оно нужно. Расскажу процесс монтажа такого заземления и покажу проверку данного заземления.
Что такое заземление.
Заземление – это совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины), которые, при возникновении на корпусе электроприбора опасного потенциала, защитит человека или животное, благодаря "стеканию" опасного потенциала в землю.
Заземление – совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины). Грубая схема автора статьи. Заземление – совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины). Грубая схема автора статьи.Важно понимать, что лишь одно заземление – это хорошо и повышает электробезопасность, но при объединении с УДТ (устройством дифференциального тока): УЗО или АВДТ – эта система в разы повысит вашу безопасность. Так как, при появлении опасного потенциала, УДТ мгновенно отключит напряжение. Использовать заземление без УДТ можно, а вот наоборот нельзя. Можно только если УДТ электромеханическое, но это только моё мнение. Статью об этом я писал (ссылка ниже).
Заземляющий провод имеет зелёно-жёлтый цвет, а сечение его должно быть не меньше того, что идёт на вводе. Если на вводе у вас 6 мм² провод на фазе и нуле, то и для заземления следует брать 6, а лучше 10 мм². Заземляющая шина (PE) в щите – это та шина, куда подключаются все заземляющие провода.
Заземляющая шина (PE) в щите с заземляющий проводом зелёно-жёлтого цвета. Сечение на вводе 10 мм², а отходящие, соответственно 1,5; 2,5 и 6 мм². Также УДТ, в виде АВДТ присутствуют. Фотография автора статьи. Заземляющая шина (PE) в щите с заземляющий проводом зелёно-жёлтого цвета. Сечение на вводе 10 мм², а отходящие, соответственно 1,5; 2,5 и 6 мм². Также УДТ, в виде АВДТ присутствуют. Фотография автора статьи.Комплект модульно-штыревого заземления.
Это тот самый заземлитель, в данном случае, о котором я писал выше. Обычно, для заземлителя используют схему из трёх стальных уголков длиной от 1,2 до 3-х метров (в зависимости от грунта) на расстоянии друг от друга в 3 метра, которые соединены стальной полосой с помощью сварки. А от этого всего уже отходит заземляющий проводник или провод.
Знаменитый треугольник из трёх стальных уголков. Схема автора статьи. Знаменитый треугольник из трёх стальных уголков. Схема автора статьи.Но сейчас мы о другом, более новом, заземлителе. Это комплект модульно-штыревого заземления (писать какой производитель не буду, а-то снова подумают, что реклама). Состоит из 8 частей (картинки ниже). Составляющие в описании картинок по номерам.
Делаем правильное заземление в частном доме своими руками: инструкция от А до Я
Важность вопроса
Если Вы задаетесь вопросом, обязательно ли нужно делать заземление в своем дачном домике либо коттедже, то сразу же говорим, что без защитного контура нельзя обойтись. Даже по нормативам ПУЭ, СНиП и ГОСТу требуется делать специальный отвод, который обезопасит Вас от поражения электрическим током. Организация системы TN-S (ее правильное название) в сети 220 и 380 Вольт должна производиться еще при строительстве, т.к. потом это делать более затратно (необходимо будет менять двухжильный кабель на трех- либо пятижильный по всему дому).
Если вы приобрели дом, в котором отсутствует заземление, то необходимо его смонтировать и подключить. Монтаж системы заземления достаточно простой. Помимо заземления, необходимо создать молниезащиту. О том, как сделать громоотвод своими руками , мы рассказывали в отдельной статье.
Устройство контура заземления
Требования к заземлению и занулению определяются в ПУЭ Глава 1.7 . Также перед организацией защитного контура рекомендуем изучить ГОСТ Р 50571.5.54-2013 .
Контур заземляющего устройства представляет из себя электроды, вкопанные в землю и соединенные между собой электродом - стержнем из металла или металлической полосой. Обычно заземляющий контур делают в форме треугольника или квадрата. На фото показано, как устанавливать заземлители в траншею.
При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5-0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1-0,2 м. Расстояние между электродами 2,5-3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки земли.
Заземление для станка своими руками
Ноль идёт с трансформатора, а заземление из земли.
Ноль является частью рабочей цепи, а заземление - это элемент безопасности. Нравится Показать список оценивших
ПУЭ: Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности Нравится Показать список оценивших
Андрей,
ИСКУССТВЕННОЕ УМЕНЬШЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЙ
2.48. Для устройства заземления малого сопротивления в плохопроводящих грунтах (песок, гравий, камень и т.п.) требуются десятки, а иногда и сотни стальных труб, длиной каждая 2-2,5 м, располагаемых на большой территории.
Показать полностью.
2.49. С целью удешевления заземляющих устройств в местах с высоким удельным сопротивлением земли применяют различные методы искусственного снижения удельного сопротивления грунта. При этом уменьшаются количество заземлителей и размеры территории, на которой должны располагаться заземлители.
2.50. Общее сопротивление заземления зависит, как указывалось выше, от сопротивления прилегающих к заземлителю слоев грунта. Поэтому можно добиться снижения сопротивления заземления понижением удельного сопротивления грунта лишь в небольшой области вокруг заземлителя.
2.51 Искусственное снижение удельного сопротивления грунта достигается либо химическим путем при помощи электролитов, либо путем укладки заземлителей в котлованы с насыпным углем, коксом, глиной.
Опыт показал, что максимальное уменьшение сопротивления заземления достигается при использовании электролитов, древесного угля и коксовой мелочи. Первый способ заключается в том, что вокруг заземлителей грунт пропитывается растворами хлористого натрия (обыкновенной поваренной соли), хлористого кальция, сернокислой меди (медного купороса) и т.д.
Следует отметить, что указанным способом можно добиться сравнительно большого снижения величины сопротивления заземления, однако на непродолжительный срок (2 - 4 года), после чего требуется вновь пропитывать грунт электролитом.
2.52 Практически можно рекомендовать следующие два способа искусственного снижения удельного сопротивления грунта: создание вокруг заземлителя зоны с пониженным удельным сопротивлением и обработка грунта солью.
2.53. Для создания вокруг заземлителя зоны с пониженным удельным сопротивлением в грунте делается выемка (котлован) радиусом 1,5-2,0 м и глубиной, равной длине забиваемого стержня. После заполнения выемки грунтом устанавливается заземлитель и грунт утрамбовывается.
В качестве грунта-заполнителя может быть применен любой грунт, имеющий удельное сопротивление в 5-10 раз меньше, чем удельное сопротивление основного грунта. Например, если заземление устраивается в песчаном или каменистом (гранит) грунте, то заполнителями могут быть, глина, торф, чернозем, суглинок, шлак и т.п. Таким способом достигается снижение сопротивления заземления в среднем в 2,5-3 раза.
2.54. Эффективным и дешевым способом снижения сопротивления заземлений является обработка грунта поваренной солью. Действие последней сводится не только к понижению удельного сопротивления грунта, но и к понижению температуры его замерзания.
2.55 Существуют разные способы укладки соли близ заземлителя. В практике Министерства связи СССР распространена укладка около трубчатого заземлителя соли слоями. Соль может также укладываться вся на глубине возле трубчатого заземлителя или на небольшом расстоянии от него. Последний способ является более удобным в том отношении, что коррозия заземлителя в этом случае будет минимальной.
Количество соли, требующееся для обработки заземления, зависит от длины электрода: от 1,5 до 10 кг на 1 м заземлителя.
Иногда солью заполняется пространство внутри заземлителя, выполненного в виде полой трубы с отверстиями, через которые раствор соли выходит в окружающий грунт.
2.56 Так как соль со временем вымывается, то срок действия обработки грунта ограничен и через 2 - 4 года ее приходится повторять. Эффективность обработки неодинакова и с течением времени меняется. В первый год, когда соль еще не успевает распространиться вокруг заземлителя, сопротивление снижается сравнительно мало. Оптимальные условия наступают на втором-третьем году и затем начинают идти на убыль.
Стойкость обработки зависит от строения грунта, влажности, количества осадков.
2.57 К недостаткам указанных способов обработки грунтов относятся: необходимость возобновления пропитки грунтов примерно через 2 - 4 года и возможность разрушения заземлителей от химического воздействия на них солей или соляных растворов, вследствие чего требуется замена их новыми заземлителями.
Делались попытки устранить эти недостатки. Так, в Германии, например, был предложен способ, по которому в грунт вокруг заземлителя вводятся металлы в тонкоизмельченном виде, как, например, в коллоидных растворах, или в виде мелкой металлической стружки. Если при этом тонко измельченные металлы выбраны так, чтобы не могли возникать гальванические пары с самим заземлителем, то последний корродировать не будет.
Однако коллоиды не более устойчивы в грунте, чем соли и соляные растворы. Они постепенно вымываются из близлежащих к заземлителю слоев дождевой водой, вследствие чего достигнутое уменьшение сопротивления заземлителя с течением времени пропадает. В США предложен способ задержания вымывания соляных растворов из грунта путем смешивания соляного раствора (например, медного купороса) с нерастворимой в воде пластмассовой смесью и впрыскивания их в грунт под большим давлением. Этот способ является дорогим и продолжительность его действия не определялась.
Из других способов искусственного снижения сопротивления заземлителей, предложенных в различных странах, в первую очередь заслуживает внимания шведский способ - обработка грунта вокруг заземлителя при помощи электролитов, образующих гель.
В результате смешения концентрированного раствора сернокислой меди с эквивалентным количеством концентрированного раствора соли щелочного синеродистого железа получается нерастворимый в воде продукт реакции - железистосинеродистая медь, которая при известных условиях образует однородный электропроводящий гидрогель.
Электрические и физические свойства гидрогеля не меняются сколь-либо существенно от длительного воздействия воды и являются устойчивыми при колебаниях температуры в пределах от -60 до +60 °С. Однако он эффективен при снижении очень высоких сопротивлений заземлений (порядка 400-600 ом) и малоэффективен при величинах сопротивлений порядка 20-30 ом.
Как правильно сделать заземление в гараже своими руками?
Для хранения автомобилей многие владельцы используют частные гаражные кооперативы. В силу разных причин состояние электрической проводки на таких объектах оставляет желать лучшего. В связи с этим многим автолюбителям приходится самостоятельно заниматься проблемами электрической инфраструктуры, важнейшая часть которой — заземление в гараже.
Зачем нужен контур заземления
Многие электрические приборы нуждаются в розетках с заземляющим контактом. С помощью этого контакта корпуса техники присоединяются к заземлительному контуру. Изоляционный слой, нанесенный на токоведущие элементы приборов, иногда повреждается, вовнутрь проникают вода или влажный воздух. Результат — образование конденсата на металлических поверхностях электробытовой техники. Вода — отличный проводник электричества.
Гаражи часто бывают достаточно сырыми помещениями. Данные здания квалифицируются как объекты повышенной опасности.
Существуют дополнительные факторы риска, присущие гаражам, корпус которых выполнен из металла. Металлические конструкции, не относящиеся к электроприборам, могут оказаться под напряжением, если выступят в качестве сторонней заземляющей части. Дело в том, что между металлической частью гаража и почвой находится гидроизоляционный слой, стоящий на шпалах или бревнах, поэтому контакт между корпусом и почвой не всегда надежен.
Кабеля обычно прокладывают путем их фиксации к проволоке или металлическим тросам. Последние держатся на гаражных корпусах за счет болтовых или сварных соединений. Нарушение изоляционного слоя на тросе приводит к возникновению потенциала, передаваемого на корпус гаража. Даже при отсутствии прямого контакта кабелей с металлическими поверхностями во время дождя этот контакт неизбежно возникнет.
Таким образом, наличие заземления — важнейшее требование, обеспечивающее безопасность как самой электробытовой техники, так и ее пользователей.
Механизм действия заземлительного контура
Разберем ситуацию, когда заземлительный контур отсутствует, а в распредсети гаража нет УЗО. Изоляционный слой фазы внутри сварочного аппарата нарушен, из-за чего на его корпусе возник фазный потенциал.
Так как трансформаторная нейтраль на подстанции, откуда подается электропитание, заземлена (то есть объединена с заземлительным контуром), разность потенциалов между почвой и корпусом сварочного аппарата составляет 220 Вольт. Обувь не выступает в качестве изолятора, так как пропускает ток. Стоит коснуться корпуса, и человек попадает под напряжение. Величина тока, проходящего через тело при напряжении 220 Вольт, будет не ниже 15 мА. Это означает, что мышцы сократятся до такой степени, что человек не сможет разжать руку и, если в этот момент никто не придет на помощь, наступит летальный исход.
Теперь представим ситуацию, когда контур заземления есть, произошло повреждение изоляционного материала фазного провода. В таком случае происходит поэтапное включение защитного механизма. Вначале наступает стадия защитного отключения: при связанных друг с другом контурах гаража и подстанции через фазу идет ток короткого замыкания, а автомат отключает технику на некоторое время. Даже если человек прикоснулся к корпусу под напряжением, период контакта будет слишком кратким, и не будет причинен существенный вред здоровью.
При отсутствии связи между контурами и если данная связанность не позволяет образовать ток, необходимый для подключения защиты, понадобится устройство защитного подключения. УЗО будет защищать отходящие линии. При таком подходе защитное отключение будет срабатывать не на короткое замыкание, а на ток утечки в почву через гаражный заземлительный контур. Как только УЗО обнаружит утечку, тут же выключит сеть. Таким образом, человек стоящий на земле, будет в безопасности.
Сопротивление тела между участком, где есть напряжение, и нижними конечностями составляет сотни кОм. Сопротивление проводника между корпусом и заземлительным контуром гораздо меньше одного Ом, а сопротивление самого контура не выше нескольких десятков Ом. В результате есть два параллельно присоединенных сопротивления — тела и заземлителя. Основная часть электричества идет по пути наименьшего сопротивления (к заземлительному контуру). Человеку достанется небольшая величина тока, не превышающая порога отпускания.
Системы заземления
При наличии глухозаземленной нейтрали имеется три варианта систем подключения рабочих и заземляющих проводников. К рабочим относят нули (по ним течет ток нагрузки). Защитные проводники используются исключительно для транспортировки потребителю потенциала земли от заземлителей. Существует несколько вариантов того, как сделать защитное заземление. Выбор осуществляется между системами TN-C, TN-S, TN-C-S и TT.
Защита по схеме TN-C
Данный стандарт был общепринятым более десяти лет назад. Систему легко узнать по количеству проводников в питающем кабеле: их всегда два. Один — фаза, другой — совмещенный нуль (PEN). Такое название (совмещенный) обусловлено двумя функциями проводника: по нему проходит рабочий ток и выполняется соединение с заземлительным контуром питающего кабеля.
При подобном подходе нулевой проводник в качестве заземлителя применять нельзя. В противном случае при подключении к заземляющим контактам розеток есть высокая вероятность неожиданно оказаться под напряжением. К такому результату приведет обрыв проводника PEN, что очень вероятно в старых электрических сетях, так как контакты в них обычно в крайне плохом состоянии. Вследствие перераспределения токов по фазам в нулевом проводнике появится потенциал в диапазоне от 0 до 220 Вольт, и все заземляющие розеточные контакты будут под напряжением. Раз под напряжением будут контакты, то же самое произойдет и с корпусами электробытовой техники.
Когда речь идет о гараже, не понадобится даже обрыва нуля для получения потенциала на проводнике PEN. Электрическая проводка отличается небольшим сечением, а дистанция до подстанции большая. Наверняка многие замечали, что при работе со сварочным аппаратом в соседних гаражах свет не только мигает или тускнеет, но и периодически становится ярче — это следствие увеличившегося сопротивления проводки. В такой момент на нуле возникает потенциал.
Защита по схеме TN-S
Трехжильные питающие кабеля, пара нулевых шин — признаки заземлительной системы TN-S. Здесь задачи защитного и нулевого проводника разведены. Какая бы ни была нагрузка в сети гаража, когда бы ни возникли обрывы нулевых рабочих проводников на защите, опасный потенциал не возникнет.
Если гараж расположен неподалеку от подстанции и защитный проводник начинается именно там, изготавливать контур нет необходимости. Однако при значительном расстоянии до подстанции без контура не обойтись. Вывод от контура гаража подключают к шине защитного проводника в распредщите.
Защита по схеме TN-C-S
Данное устройство является переходным от TN-C к более совершенной TN-S. Совмещенный нуль расходится на защитный и рабочий. На участке разделения организуется повторный заземлительный контур. В дальнейшем к потребителям идет уже три провода (согласно системе TN-S).
Создать такой контур своими руками не составит проблем. Однако следует учесть нюанс, сопряженный все с той же потенциальной опасностью разрыва совмещенного нуля. Если при возникновении на проводнике опасного потенциала ток, идущий через контур, вызовет реакцию вводного автомата, — система должна обеспечивать безопасность. В противном случае рекомендуется дополнительно защитить групповые линии устройством защитного отключения.
Защита по схеме ТТ
Система — аналог TN-C, но есть и отличие, состоящее в отсутствии подключения заземлительного контура к PEN-проводнику. Контур оставляют независимым, соединяют его лишь с корпусами, металлическими поверхностями, заземляющими розеточными контактами. Отводы от электрощита всегда защищены устройством защитного отключения для токов свыше 30 мА.
Минус схемы заключается в неэффективности при повреждении кабеля в случае попадания тока на металлические конструкции гаража.
Создание заземления
Перед тем как своими руками сделать контур заземления, рекомендуется обратить внимание на ряд важных обстоятельств:
- Особое внимание следует уделять контактам. Скрутки запрещены. Действительно надежные соединения позволяют создать клеммы.
- Устройство защитного отключения — гарантия безопасности электрической проводки даже в случае утечек тока. При возникновении аварийных ситуаций УЗО моментально отключает питание.
- Лучший материал для изготовления электродов — стальные уголки. Рекомендуемый размер уголка — 50 на 50 миллиметров. Оптимальная длина уголка — от 2 до 2,5 метра. Некоторые владельцы гаражей вместо уголка используют трубы. Такой вариант допустим, но толщина стенок труб должна превышать 3,5 миллиметра. Рекомендуемый диаметр трубы — более 32 миллиметров.
- Конфигурация заземлительного контура важна. Многие выбирают треугольную схему, однако специалисты настаивают на большей эффективности Т-образной схемы. В этом случае одну пару электродов устанавливают по углам в передней части гаража, другую пару монтируют в смотровой яме. Все электроды объединяют между собой, а затем подключают к шине в электрощите.
- Для соединения подземной части системы с заземлительной шиной рекомендуется использовать гибкий провод. Лучший выбор — медный кабель с шестимиллиметровым сечением. Для алюминиевого кабеля необходимо шестнадцатимиллиметровое сечение.
Существующие конфигурации заземлительных контуров показаны на рисунке ниже.
Вертикальный заземлитель
В большинстве случаев для создания вертикального контура выбирают вертикальные заземлители с использованием (на выбор) уголков, труб или медного проводника. Ниже представлена стандартная схема организации заземления в гараже.
Для монтажа заземлительного контура заранее выкапывают яму. Ее глубина должна составлять примерно полметра.
Заземлительные устройства вертикального типа нельзя вкапывать в грунт. Допустимо только вбивание. Между электродами следует поддерживать определенную дистанцию (от полутора до двух метров). Электроды забивают в землю с помощью кувалды. Устройство должно полностью войти в грунт и даже уйти вглубь примерно на 50 сантиметров.
Установленные электроды объединяют друг с другом металлической лентой или прутком. Рекомендуемое сечение ленты — от 100 квадратных миллиметров. Диаметр прутка должен превышать 10 миллиметров.
Соединения выполняют при помощи сварочного аппарата. Все швы подлежат покраске, чтобы защитить металл от коррозийных процессов.
Финальная часть работы — прокладка трехжильного кабеля, который отходит от электрощита. Кабель подключают к розеткам и осветительной технике.
Горизонтальный заземлитель
Данная схема подразумевает укладку металлической ленты на поверхности траншеи. К ленте приваривают болт, к которому направляют кабель (из меди или алюминия). Второй конец провода подводят к шине PE (находится в распредщите). Завершают процесс закапыванием траншеи рыхлой землей. Используемый грунт не должен содержать крупных камней или строительных отходов.
На рисунке ниже показана схема функционирования горизонтального заземления.
Проверка системы
Вне зависимости от выбранной схемы организации заземления после окончания работы требуется протестировать созданную систему на работоспособность.
С этой целью рекомендуется пригласить профессионального электрика, имеющего специальное оборудование. Результат проверки, дающий показатель свыше 47 Ом, указывает на необходимость установки еще нескольких электродов.
Описанные схемы актуальны для гаражей, находящихся на отдалении от жилых построек. Если гараж расположен рядом с частным домом, оборудованным заземлительным контуром, ситуация принципиально иная. Достаточно подтянуть к гаражному строению трехжильный кабель от распредщита.
Схемы и порядок установки заземления для дачного дома
Эксплуатация современной электробытовой и компьютерной аппаратуры без заземления чревата печальными последствиями. Техника может выйти из строя, а жильцы рискуют получить удар током. Особенно актуально заземление на даче, так как в сельской местности зачастую расположены системы электропередачи старого образца, и надеяться на их надежность не стоит.
Принцип действия и цели заземления
Большая часть загородного сектора получает электропитание от сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь существует за счет двух проводников — фазового и нулевого. Электроприборы оснащены защитными устройствами и изоляцией, помогающими избежать попадания напряжения на металлические части их корпусов. Однако вероятность появления там напряжения все же исключить нельзя, поскольку изоляционный слой иногда пробивается током, а элементы приборов выходят из строя.
Попав на корпус, электричество представляет угрозу жизни и здоровью человека, который прикоснется к поверхности прибора. Особенно опасно, если рядом с источником тока расположены предметы, выполняющие роль естественных заземлителей (металлические трубы, элементы конструкции здания и т.п.). При касании заземлителей происходит размыкание цепи, и ток направляется в сторону наименьшего потенциала, то есть в человека.
Для понимания принципа заземления и его важности вполне достаточно знаний в пределах школьного курса физики. Одно из физических свойств тока состоит в том, что он всегда находит проводник с наименьшим сопротивлением. Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле.
Сопротивление тела человека в среднем составляет 1000 Ом (хотя данная величина существенно отличается в зависимости от обстоятельств). Имеются сложные расчеты необходимой для заземления величины сопротивления, согласно которым оптимальной величиной являются 30 Ом (для бытовой электротехники). Если же речь идет о молниезащите частного дома, предпочтительная величина — 10 Ом.
Обратите внимание! Существует мнение, что для обеспечения безопасности достаточно иметь УЗО. Однако правильная работа устройства защитного отключения возможна лишь при наличии заземления.
- Гарантированный отвод в землю напряжения с токопроводящих предметов.
- Выравнивание потенциалов всех объектов, находящихся в дачном доме.
- Создание условий для правильной работы всех систем электробезопасности, в том числе автоматов, устройств защитного отключения и плавких предохранителей.
- Избежание ситуаций, когда на корпусах электробытовой техники скапливаются статические заряды.
- Сохранение в исправном состоянии электроаппаратуры. К примеру, функционирование импульсных блоков питания на компьютерной технике нередко сопряжено с наведением напряжения на системные блоки. В результате разряда происходит поломка электронных компонентов и потеря информации.
Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:
- Бойлер изготавливается из нержавейки, которая отрицательно реагирует на блуждающие токи, отводимые заземлением. При появлении блуждающего тока человек подвергается серьезной опасности: удар возможен во время приема душа или обычного касания бойлера.
- Стиральная машина. Аппарат отличается высокой электрической емкостью, возникающей из-за повышенной влажности в помещении.
- Компьютер. Блок питания устроен так, что рабочая утечка в этом элементе бывает даже выше, чем у стиралки.
- Электроплита. Этот вид бытовой техники отличается высокой мощностью, следствием чего является повышенный риск пробоя.
Схемы и расчет заземления
Правильно выполненная заземлительная система должна надежно контактировать с нулевым потенциалом грунта и с минимальным сопротивлением контура. При этом нужно учитывать, что в разных видах грунта сопротивление существенно разнится (смотрите таблицу).
Слои земли с самым маленьким сопротивлением обычно находятся глубоко под землей. Однако просто заглубления электродов бывает недостаточно. Поэтому для получения нужного сопротивления увеличивают количество проводников, дистанцию между ними или площадь контакта с землей. Для улучшения результата используют схемы, показанные на рисунке ниже.
- Схема «А». В данном случае создается замкнутый контур по периметру здания. Не очень глубоко вкопанные штыри соединяют по кольцу с помощью шины. Заземление на даче таким способом выполняется редко, так как требуется значительный объем земляных работ. Кроме того, схема часто нереализуема из-за расположения строений на участке.
- Схема «Б». Это наиболее распространенный способ организации заземления для дачного дома. Система включает три или более закопанных на умеренную глубину штыря (электрода), объединенных между собой шиной.
- Схема «В». Основана на использовании всего одного электрода, вкопанного на большую глубину. Такая схема применяется даже в подвале строения. Способ достаточно удобен, но не всегда реализуем, если речь идет о каменистой земле. Еще одна сложность — необходимость использования особых электродов, что требует повышенных финансовых затрат.
- Схема «Г». Отличается удобством, но создавать такое заземление нужно еще при проектировании дачного дома, а выполнять — во время заливки фундамента. В уже построенном здании постройка такой системы сопряжена с высокими затратами.
Недопустимые схемы заземления
Не рекомендуется использование водопроводных труб и стояков отопления в качестве заземления. Такие трубопроводы часто оказываются сильно окислены или имеют недостаточный контакт с грунтом. Также в трубопроводах нередко имеются пластиковые детали, из-за которых происходит размыкание электрической цепи.
Обратите внимание! Нельзя наносить краску на металлические изделия, выполняющие роль электродов. Покраска ухудшает проводимость.
Некоторые домашние мастера, желая удешевить систему заземления, идут таким путем: делают в розетке перемычку между контактами заземления и нуля. Такое решение может привести к неприятностям, поскольку если где-либо на участке цепи произойдет перефазовка или появится некачественный контакт рабочего нуля, на корпусе возникнет напряжение.
Совет! Проведение расчетов — достаточно сложная процедура, требующая знаний и опыта. Если таковых недостаточно, лучше обратиться в местный филиал Энергонадзора. Специалисты постоянно сталкиваются с подобными задачами, и у них наверняка имеется подходящая для местных условий схема организации заземления. Также не обойтись без профессиональных электриков при проведении проверки системы, когда работы по созданию заземлительной системы закончены.
Разновидности систем заземления
Существует несколько видов технического исполнения заземлительной системы, соответствующих стандартам Международной электротехнической компании (МЭК):
Система TN
Наиболее распространенная схема. Включает подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S.
В подсистеме TN-C нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединены в единый проводник по всей системе. Методика является технически наиболее доступной для тех мастеров, кто желает сделать своими руками систему заземления для дачного дома. К тому же, TN-C привлекательна в отношении незначительности финансовых затрат. Минус такой системы состоит в отсутствии отдельного проводника защиты.
В подсистеме TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники функционируют по отдельности во всей системе. В результате удается добиться большей безопасности, если сравнивать TN-S с TN-C. Недостаток схемы — необходимость дополнительного пятижильного кабеля, прокладываемого от трансформатора к трехфазной сети или же трехжильного кабеля в случае однофазной сети. Такой подход превращает проект заземления в достаточно дорогостоящую затею.
В случае с подсистемой TN-C-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединяются в единый проводник на определенном участке системы. Объединение происходит от источника электропитания до ввода в здание. Схема пользуется популярностью у электриков, универсальна в применении и не отличается технической сложностью. Минус TN-C-S состоит в необходимости обновления стояков в уже существующих зданиях. В случае обрыва проводника электроприборы оказываются под высоким потенциалом.
Система TT
Нейтраль источника электропитания делают глухозаземленной. Открытые контакты электрической установки подключают к заземлителю, независимому от заземлителя нейтрали источника питания. Система TT используется в тех случаях, когда отсутствует возможность создать заземление по методу TN.
Система IT
Нейтраль источника электропитания изолируется от грунта или заземляется через электробытовую технику с высоким уровнем сопротивления. Схема часто используется в медицинских учреждениях и лабораториях, где требуется подключение высокочувствительной техники.
Установка системы заземления
В качестве примера рассмотрим монтаж системы заземления в виде треугольника с металлическими штырями в вершинах.
Понадобятся такие материалы для создания электродов:
- уголок из стали толщиной 4 мм (минимум);
- прут арматурный сечением 10–12 мм;
- труба, у которой сечение стенок составляет от 3 до 5 мм;
- стальная полоса шириной 50 мм.
Арматура подойдет исключительно с гладкой поверхностью. Рифленая арматура не создает достаточно прочного контакта проводника с грунтом, так как после вкапывания образуются пустоты, а это ухудшает качество заземления.
Длина штырей должна быть в пределах 2,5–3 метров. Для обвязки подойдет металлическая полоса или арматура. Все соединения выполняются путем сварки.
В продаже имеются готовые комплекты для заземления. В качестве примера приведем содержание одного из таких комплектов (для глубинного заземления):
- оцинкованный стержень длиной 1,5 м и диаметром 20 мм (5 единиц);
- универсальный зажим;
- наконечник для погружения электрода;
- водоотталкивающая лента;
- обух для вбивания электрода в грунт;
- металлическая полоса (30×5 мм);
- биметаллический зажим.
Инструкция по выполнению работ
Вначале подбираем место под установку контура и очищаем пространство от всего лишнего. Оптимальная дистанция от электрода до силового шкафа — 10 метров. Дальнейшие действия осуществляем в таком порядке:
- Готовим траншею. Она должна быть треугольной формы. Котлован копаем также, как готовили бы яму под ленточный фундамент. Рекомендуемая глубина траншеи — 1 м, а ширина — 50 см. Дистанция от электрода до электрода — 120 см. От любого из углов треугольника прокапываем канаву к силовому щиту.
- Забиваем в землю электроды по вершинам треугольника. Если грунт плотный, бурим шурфы. При сложностях с погружением в землю штырей берем чуть более короткие электроды, но тогда их общее количество в системе нужно увеличить.
- Подготавливаем стальные уголки и устанавливаем их по углам треугольной траншеи. Вкопанные стержни должны выступать над поверхностью земли. Это обеспечит возможность соединения их между собой шиной. Шурфы прикапываем землей, перемешанной с солью. Такая мера позволяет уменьшить сопротивление электродов (однако ускорит их коррозию).
- Обвязываем установленные уголки путем их сваривания. Обвязку привариваем к электродам. От одного из электродов по ранее приготовленной траншее направляем металлическую полосу в сторону распредшкафа. К щиту прикрепляем проводник с помощью приваренного болта.
- Проверяем сопротивление и, если все в порядке, закапываем траншею.
Проверка системы
Для проверки заземлительной системы используем омметр или мегомметр. Норма сопротивления для дачного дома — до 10 Ом. Однако более оптимальным показателем считается 4 Ом. Если показатель сопротивления высокий, забиваем еще несколько электродов и связываем их с уже установленными.
Если нужные приборы отсутствуют, берем обычную лампу накаливания, далее присоединяем к одному из ее контактов провод фазы, а к другому — провод, идущий на заземление. Яркость света от лампочки должна быть такой же, как и в ее обычном состоянии (речь идет о сети 220 вольт). Если свечение отличается от нормального, необходимо проверить все соединения элементов контура, чтобы улучшить качество контактов между ними.
Читайте также: