Нужно ли заземлять твердотопливный котел

Обновлено: 16.05.2024

Инструкция по заземлению газового котла в частном доме

Полноценное, описанное в статье заземление газового котла в частном доме производится при отсутствии заземляющей конструкции. Если же проводка дома уже заземлена, достаточно сверить конструкцию с требованиями к ней и сразу перейти к пункту о подключении котла к щиту заземления.

В любом случае, заземлить газовый котел можно самостоятельно, не имея особых навыков и широкого набора инструментов. В конструкции предусмотрены самые простые и распространенные материалы (и даже готовые комплекты), к ней предъявляется не так много требований, а длительность работ, обычно, не более суток.

Читайте в статье

Нужно ли заземлять газовый котел

Все газовые котлы имеют металлический корпус, при подключении к электросети на нем может появляться опасный потенциал. В виду небольшой мощности он не опасен для жизни и не столь болезненный для человека, однако может привести к другим довольно серьезным последствиям: от выхода из строя автоматики до взрывоопасных ситуаций.

Поэтому все домашние напольные или настенные энергозависимые котлы, требующие подключения к электросети, необходимо в обязательном порядке заземлять, руководствуясь Правилами устройства электроустановок, а именно актуальным седьмым изданием (ПУЭ-7).

Итого, заземление необходимо для:

предупреждения поломки автоматики – помимо того, что электрические платы (автоматика) газовых котлов уязвима к перепадам напряжения, которые могут привести к полному, не подлежащему восстановлению выходу из строя, наличие положительного потенциала на корпусе может повлиять на нормальную работу автоматики во время эксплуатации;
исключения поражения током – обычно это несильный заряд, не вызывающий явной боли, но не исключены случаи серьезного потенциала, опасного для людей со слабым сердцем. Да и в целом наличие потенциала на корпусе используемого человеком электроприбора – не норма;
снижения взрывоопасности котлоагрегата – статический заряд может стать причиной самовозгорания, тем более, если речь идет о работе с природным газом под высоким давлением.

Обычно газовые службы, производящие проверку на правильность монтажа и подключающие котел к газовой магистрали, не допускают в эксплуатацию прибор без заземления. Согласно официальной процедуре, они должны произвести полноценную проверку исполнения заземляющего контура и составить соответствующий пакет документов, включающий в себя акт проверки заземления, допускающий прибор к эксплуатации. Акт нужно получить до вызова газовых служб.

Как правило, точечное заземление газового котла не имеет смысла, т.к. объем работ и конструкция практически соответствуют заземлению всей электросети дома. Прибор подключается к щитку заземления через УЗО (устройство защитного отключения) с помощью трехжильного провода.

Нормы и требования к заземляющему контуру

Для газовых котлов предъявляются повышенные требования к заземлению. Прежде всего не может быть использована естественная конструкция: трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей, трубопроводы канализации или отопления. Поэтому в качестве заземляющего контура всегда используется искусственная конструкция.

Выбор заземлителя

Варианта всегда два: готовый заземляющий комплект (его стоимость в среднем 6-8 тыс. руб.) и самостоятельная сборка конструкции.

Пример готового комплекта с резьбовым соединением.

Газовые службы рекомендуют использовать готовый комплект, но не запрещают сделать его и своими руками, главное – соответствие требованиям к материалу и достижение нормы сопротивления.

Чтобы определиться какие материалы нужны, изучите стандартную конструкцию заземляющего контура:

Стандартный, наиболее оптимальный заземляющий контур, далее мы будем ориентироваться именно на такую конструкцию.

Итак, искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали, либо же медными, но это дорого. Они ни в коем случае не должны быть окрашены. Согласно ПУЭ-7, Раздел 1, Глава 1.7, их толщина и сечение определяется исходя из таблицы наименьших размеров заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле:

Итого, для сборки стандартной конструкции понадобится:

металлические уголки из нержавеющей стали 50*50 мм длинной 2,1 м (3 шт.). В качестве альтернативы можно использовать стальную водопроводную трубу диаметром 32 мм и толщиной стенок 3,5 мм и более, либо же прямоугольный профиль с поперечным сечением 100 мм 2 ;
металлические полосы из прямоугольного профиля длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 мм (3 шт.). Тут также можно использовать альтернативные варианты, ориентируясь на таблицу выше;
металлическая полоса из нержавеющего прямоугольного профиля шириной 4 см, толщиной 4 мм и длинной от ближней вершины заземляющего треугольника до фундамента дома, желательно не более 3 м (1 шт.);
болт M8 или M10;
медный провод, например, ПВ-3, сечением не менее 6 мм 2 (или не менее 10 мм 2 для домов с большим количеством одновременно используемых мощных электроприборов). В качестве альтернативы можно использовать алюминиевый провод сечением 16 мм 2 или стальной сечением не менее 75мм 2 . В готовых комплектах обычно используется омедненный провод сечением 14,9 мм 2 .

Расчет параметров для достижения требуемого сопротивления

Сопротивление заземляющей конструкции должно быть:

не более 10 Ом в глинистом грунте;
не более 30 Ом в садовой земле близкой к чернозему;
не более 50 Ом в песчаном грунте;
не более 150 Ом в глиняно-песчаной смеси.

Несмотря на то, что в ПУЭ-7 п.1.7.103 указано, что сопротивление повторного заземления в обычном грунте должно быть не более 30 Ом – газовики, при проверке правильности конструкции, требуют, чтобы сопротивление заземления газового котла было не более 10 Ом. Далее рекомендуем ориентироваться именно на показатель в 10 Ом.

Физические характеристики контура заземления сильно зависят не только от типа грунта, но и климатических особенностей местности, поэтому даже стандартная, достаточная в большинстве случаев конструкция всегда проверяется на практике. В зависимости от результатов в контур могут быть внесены изменения. Проверка физических свойств конструкции довольно проста:

Соединяем все вертикальные и горизонтальные проводники, чтобы они плотно прилегали друг к другу.
С помощью омметра (прибора для измерения сопротивления) замеряем показатели для собранного контура, обычно они находятся в диапазоне 4-8 Ом, т.е. в допустимых пределах для любого типа грунта – конструкция соответствует требованиям и готова к монтажу.
Если результат измерений превышает допустимые значения, необходимо внести в конструкцию изменения, обычно достаточно добавить еще один или несколько проводников, использовать проводники с большей площадью поперечного сечения и т.д.

Обратите внимание, что для северной местности с холодными зимами (-30°C и ниже) необходимо сделать поправку на снижение эффективности заземления в сильно подмерзшем грунте. Сопротивление должно быть как минимум на 4-6 Ом ниже допустимой границы.

Как произвести заземление газового котла в частном доме: подробная инструкция

Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент скачка напряжения (пробоя) электрической сети. Но желательно не далее 3-4 метров от фундамента дома, идеально, если на том месте будет скульптура или камни.

Проектирование и необходимые инструменты

Пример подробного схематического описания устройства конструкции.

Все работы, как правило, проводятся после установки котла. Для начала необходимо разметить на земле макет конструкции, т.е. линии, где будут пролегать проводники. Перенесите схему ниже на землю.

При отсутствии подходящего места, контур не обязательно делать в виде равностороннего треугольника, можно организовать его в виде прямой линии или других геометрических фигур, главное – чтобы вертикальных и горизонтальных заземляющих электродов было достаточно для достижения нормы сопротивления. Идущая к фундаменту подводящая полоса также не обязательно должна быть прямой.

Из инструментов вам понадобится:

сварочный аппарат – обязательно;
болгарка – для резки материала и заострения вертикальных электродов;
перфоратор – для введения защиты через стену, внутрь дома;
штыковая лопата;
кувалда;
гаечные ключи.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

Сборка и установка заземляющего контура

Следуя примеру на фото прокопайте траншею глубиной 0,5-0,7 метра и шириной 30-35 см. Не забывайте, что стороны треугольника должны быть по 1,2 метра.
Вертикальные электроды (3 уголка длинной по 2,1 м) необходимо заострить с одной стороны и вбить в землю по вершинам выкопанного треугольника. Вбивать их нужно на 2 метра, а оставшиеся 10 см оставить для дальнейшего сварочного соединения с горизонтальными электродами.
С помощью точечной сварки соедините все вертикальные электроды горизонтальными (полосы прямоугольного профиля длинной 1,2 см). Для удобства можно сначала сварить треугольник, а затем соединить им вбитые в землю вертикальные электроды. В готовых комплектах все соединения производятся с помощью резьбы, в таком случае сварка не нужна.
Последнюю металлическую пластину уложите в траншею, ведущую к фундаменту дома, прихватив сваркой один ее конец к ближайшей вершине треугольника.
Теперь пластину нужно завести на стену, на 50 см над отмосткой, и надежно зафиксировать ее.
На конце пластины нужно просверлить отверстие под болт М8 или М10 (ориентируйтесь на фото выше), при желании прихватить болт сваркой. На болт: накручивается гайка > надевается шайба > сверху кабель > надевается шайба > затягивается финальная гайка.

Также не забудьте проверить работоспособность контура, протестировав его сопротивление. Если оно не превышает оговоренные ранее нормы, можно закапывать траншею.

Проведение контура в дом и подключение к нему котла

Схема подключения газового котла к заземлению частного дома.

Зафиксированный к пластине заземляющего контура медный провод вводится в дом через отверстие в стене и подключается к ВРУ (Вводно-распределительное устройство), в простонародии – электрический щиток.

Сам газовый котел подключается через автомат УЗО (устройство защитного отключения) с помощью трехжильного кабеля, идущего в комплекте с котлоагрегатом. Если такового нет или планируется замена, используйте кабель сечением жилы 0.75 мм 2 и максимальным диаметром 8 мм. Для доступа к заземляющему контакту газового котла снимите лицевую панель. Схема подключения простая, рассмотрим ее на примере наиболее распространенного настенного BAXI ECO Four 24 F:

L – фаза;
N – нейтраль (ноль); (часто также PE) – земля.

Точное расположение контактов и алгоритм подключения всегда описаны в инструкции по эксплуатации газового котла, ее также можно найти и в электронном виде.

Акт на заземление газового котла: что это такое и как его получить

Когда работники газовых служб приходят проверить правильность монтажа газового котла и подключить его к газовой магистрали, им необходимо удостовериться, что эксплуатация котлоагрегата безопасна. Для этого они могут потребовать акт на заземление газового котла, он же протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.

Образец документа.

Согласно официально процедуре необходимо 2 экземпляра заключения, одни остается у хозяина, второй – предоставляется газовой службе для подтверждения безопасности проводимых работ.

Стоимость работы специалистов

Цены на сборку, монтаж и подключение заземляющего контура зависят от специалиста или компании, региона, типа грунта на участке. В Москве и Подмосковье стоимость работ порядка 4 500-6 000 руб., в Санкт-Петербурге – 3 900-5 500 руб., в регионах – в среднем от 3 000 до 4 000 руб. Учтите, что в стоимость не входит цена комплекта заземления (еще 6-10 тыс.).

Самое простое заземление газового котла

Владельцы газовых котлов должны знать, что для безопасного функционирования данное оборудование должно быть заземлено. Но здесь есть свои нюансы.

Для чего необходимо заземление

На металлических поверхностях котла образуются статические заряды, которые формируют электрическое поле. Без заземления оно воздействует на электронную составляющую газового котла (плату) и может выйти из строя электронная система регулировки и управления.

Также статическое напряжение при контакте с телом человека - это весьма неприятное, а порой и болезненное, ощущение. Во избежание таких недоразумений (поражения током) следует провести мероприятия по заземлению отопительного газового оборудования.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. В электротехнике при помощи заземления добиваются защиты от опасного действия электрического тока путем снижения напряжения прикосновения до безопасного для человека и животных значения. Также заземление применяется для использования земли в качестве проводника тока (например, в проводной электросвязи). Производится с помощью заземлителя, обеспечивающего непосредственный контакт с землей, и заземляющего проводника.

Как заземлить котел по нормам

Подробно останавливаться на устройстве системы заземления TT не будем. Кому интересно - ссылка выше. Перейдем к важному.

Рассмотрим схему:

Как видно, при правильном подключении газового котла, помимо основного заземления производится защита от статического электричества на корпусе.

Но важно и то, что первая схема, несмотря на неполноценность, тоже правильная. Агитировать делать защиту котла первым или вторым способом я не буду. Но если у вас по каким-то причинам нет возможности сделать полноценное заземление, то для установки газового котла и последующих инспекций достаточно вбить в грунт один уголок (или прут) и качественно соединить его проводом с корпусом котла. Для защиты от статического электричества этого достаточно!

Чтобы не быть голословным, покажу как у меня заземлен газовый котел:

В розетках заземления нет. Только заземлен корпус. И при ежегодном техническом обслуживании котла замечаний по заземлению (а оно проверяется) от проверяющего не было.

Заключение. Обе схемы правильные. Но проверяющему важнее именно наличие защиты от статического электричества, которое не требует особых затрат по обустройству контура и не имеет жестких ограничений по сопротивлению.

Заземление котла отопления

Многим людям, проживающим в частном доме, приходится выполнять монтаж системы отопления своими руками. И первое, что нужно сделать – правильно подобрать котел, выполнить его установку и сделать заземление.

Следуя определенным рекомендациям, можно сделать в частном доме отличную систему отопления, которая позволит поддерживать комфортную температуру в жилье круглогодично, независимо от сезона.

Виды котлов отопления, используемые в частном доме

На выбор домовладельца представлены различные виды котлов:

- Газового отопления. Основное преимущество такого котла – его экономичность.

Для чего нужно заземление котла в доме?

В прежние времена при возведении зданий заземление никто не делал, потому что особой необходимости в этом не было.

Сегодня, когда в частном доме не обойтись без электрического или газового котла, используется множество энергоемкой техники, вопрос заземления стал более чем актуальным. Это обеспечит надежную работу устройств и их безопасность.

Заземление, которое получает твердотопливный или какой-либо другой котел, представляет собой определенную проводку, соединяющую систему отопления в частном доме с заземляющим устройством.

Заземление котла позволит:

- обеспечить стабильное функционирование газового котла (как уже говорилось выше, это также может быть твердотопливный или электрический аппарат);

Для газового котла, который считается по схеме работы более сложным, чем твердотопливный, дополнительным условием будет устройство УЗО, которое отключит котел при замыкании в сети.

Заземление газового котла необходимо сделать независимо от срока эксплуатации. Нужно учитывать, что на его корпусе генерируется статическое напряжение, которое при определенных условиях может привести к:

Стоит помнить о том, что напряжение – опасная вещь и при неправильном обращении может привести к летальным случаям. Если есть сомнения относительно уровня своих познаний, лучше доверить работу по заземлению котлов отопления профессиональным специалистам.

Они справятся с задачей максимально быстро. Кроме того, опытные мастера знают предъявляемые требования к заземлителям:

Как правильно заземлить газовый котел?

Перед выполнением заземления котла, нужно выбрать заземлитель. Он пребывает в прямом контакте с землей и является частью всей системы. Заземлители могут быть искусственными и естественными. Какой из них использовать – зависит от собственных предпочтений.

Естественными заземлителями являются различные металлические сооружения, контактирующие с грунтом. Такие заземлители необходимо связывать с котлом несколькими проводниками (как минимум, их должно быть два).

Запрещается использовать как естественные заземлители трубопроводы горячих жидкостей, канализационной системы.

Искусственными заземлителями считаются стальные трубы, уголковая сталь, которые находятся в земле в вертикальном положении.

Сделать подключение котла к заземлению сложнее, чем в случае обычных устройств (стиральной машины, холодильника, электроплиты). Необходимо заблаговременно проверить как общее сопротивление конструкции, так и удельную проводимость почвы.

Заземление котла отопления предполагает ряд работ:

1. Выполнение на грунте макета канавы. Для этого чертится равнобедренный треугольник, между углами которого расстояние составляет два погонных метра.

2. После этого выкапывается канава шириной 35-40 см и 50 см глубиной.

3. На углах треугольника пробуривают шуфры, для чего может использоваться мотобур.

4. В шуфры забивают трехметровые уголки (шестьдесят миллиметров в ширину).

5. Далее происходит обваривание треугольника четырехсантиметровой полоской. Аналогичную полосу протягивают от канавы к частному дому.

6. Далее вваривается 10-миллиметровая шпилька на конце полосы. Ее цепляют к цоколю в здании. В том случае, если хочется спрятать шпильку, можно применить коробку из поливинилхлорида. От шпильки провода подводят к заземляемому устройству отопления.

Наша статья "Заземление своими руками - фото урок" позволит вам без проблем грамотно организовать контур заземления на участке своими руками.

Чтобы быстрее произвести монтаж заземления, можно купить готовые комплекты. Их можно легко найти в продаже.

Позаботившись о заземлении котла своими руками, можно рассчитывать на надежную и, что немаловажно, безопасную эксплуатацию этого отопительного устройства.

Заземление в частном доме – принцип действия, требования и рекомендуемые схемы

Среди различных возможностей сделать жилье безопасным, особое место занимает заземление в частном доме: схема электросети любого современного дома не будет утверждена, если в ней не будет предусмотрено подключения к заземляющему контуру.

Существует несколько вариантов и схем заземления частного дома, плюс четкие требования ПУЭ (правила устройства электроустановок) – все это надо знать и понимать, чтобы электричество в доме было безопасным.

Зачем нужно заземление в частном доме: принцип действия

Заземление в частном доме считается важной частью системы электроснабжения. Его монтируют с такими целями:

Защита обитателей дома от поражения электротоком (при касании прибора с нарушенной изоляцией электропроводки);
Корректная работа современных электрических устройств;
Безопасная эксплуатация газового оборудования;
Эффективная работа молниезащиты.

Принцип действия системы основан на элементарных законах физики, которые говорят, что электрический ток всегда движется в сторону наименьшего сопротивления.

При повреждении изоляции прибора ток выходит (замыкается) на корпус. Такая ситуация чревата сбоями в функционировании и поломкой, не говоря об опасности для человека получить чувствительный разряд, случайно дотронувшись рукой до поверхности.

Видео описание

Ёмко и наглядно схема заземления частного дома, зачем она нужна и какой должна быть – показаны в следующем видео:

При наличии заземления ток распределяется с учетом величины сопротивления тела и заземляющего контура дома (в обратно пропорциональной зависимости).

Тщательно продуманное защитное заземление образует электрическую цепь с сопротивлением, значительно меньшим, чем сопротивление человеческого тела. Ток, проходящий через человека, не окажет опасного воздействия, а основной заряд уйдёт в грунт.

Прохождение электрического тока через тело человека в системе без заземления и с заземлением Прохождение электрического тока через тело человека в системе без заземления и с заземлением

Главным элементом заземления частного дома служит контур заземления – ПУЭ определяет его как металлические проводники и электроды-заземлители (стержни или трубы), заглубленные в грунт.

Внутренняя электропроводка по современным стандартам выполняется трехжильным проводом (фаза + ноль + заземление). Провода защитного заземления соединяют контур с электроустройствами.

Чтобы обеспечить безопасность при грозах, используют предназначенные для этого устройства - разрядники, рассчитанные на большие величины токов и напряжений.

Современные системы заземления и рекомендации ПУЭ

В настоящее время существуют три системы заземления электросети, TN, TT и IT. Преимущественно в быту используется одна из разновидностей первой из них – TN-C, TN-S, TN-C-S.

Первая буква говорит о способе заземления источника питания, вторая характеризует заземление потребителя.

T – источник (потребитель) заземлен;
I – токоведущие части источника изолированы от земли;
N – потребитель присоединен к точке заземления источника (занулен).
С – проводники N (нулевой рабочий) и РЕ (нулевой защитный) объединены в один общий проводник PEN;
S – функции проводников N и РЕ разделены.

Подвиды системы TN (TN-C, TN-S, TN-C-S) различаются по способу подключения проводников N и PE.

Системы заземления в сетях переменного тока Системы заземления в сетях переменного тока

Система TN-C

В этом случае один проводник (N и PE объединены на всем протяжении электросети) исполняет как рабочие, так и защитные функции.

Такой способ организации системы повсеместно встречается в старом жилом фонде, он прост в исполнении и экономичен. Но отсутствие отдельного защитного заземления часто приводит к короткому замыканию при аварийной ситуации (скачках напряжения). По современным нормам, отраженным в требованиях ПУЭ, система заземления TN-C запрещена для новых построек. При этом нет обязательного требования модернизировать старые (если не делается капитальный ремонт).

Система TN-S

Здесь проводники N и PE разделены, напряжения на корпусах электроприборов не появляется. Система безопасна и хорошо защищает человека, домашнее электрооборудование и здание. Основной недостаток – высокая себестоимость обустройства.

Система TN-C-S

Комбинированная система. На выходе от источника питания проводники N и PE объединены в одном проводнике. На входе в здание добавляется защитный проводник PE.

При решении вопроса, какое заземление лучше для частного дома, следует обратиться к своду ПУЭ. Он рекомендует подсистему TN-C-S как основную для большинства потребителей; она проста в организации и надежнее других защищает от пожара вследствие короткого замыкания.

Отличия системы TN-C-S Отличия системы TN-C-S

Элементы контура, варианты заземления и необходимые материалы

Системы защитного заземления (заземляющие устройства) принято делить на следующие элементы:

заземлитель (контур заземления); встречается естественный и искусственный вариант;
заземляющие проводники.

Согласно ПУЭ предпочтительным будет использование естественного заземлителя (металлический забор или трубопровод), если его сопротивление соответствует установленным нормам. В противном случае разрешено использовать искусственный заземлитель. Для его сооружения необходимы:

Металл для заземлителя (труба, гладкая арматура, стальной уголок, прут, лента).
Провод из стали, меди или алюминия достаточного сечения.
Крепежный материал (металлические уголки, хомуты, муфты).
Крепления и изоляция из пластика.

Из чего состоит модульно-штыревое заземление Из чего состоит модульно-штыревое заземление

Модульно-штыревое заземление

Контур заземления загородного дома можно организовать на основе модульно-штыревого способа. Система крайне устойчива к коррозии, при монтаже не используется сварка. Штыревое заземление собирается из стальных стержней длиной до 1,5 м с резьбовым соединением. Омеднённые (или с верхним слоем из нержавеющей стали) штыри забиваются в грунт вибромолотом (перфоратором) со специальной насадкой. Электроды (штыри) монтируются на большую глубину, поэтому параметры контура не зависят от сезонных изменений. Комплект обычно приобретается в готовом виде у организации, которая занимается установкой. Высокая стоимость такого контура оправдана его долговечностью: срок эксплуатации омеднённых стержней достигает 30 лет, из нержавеющей стали – 50 лет.

Комплект модульного заземления Комплект модульного заземления

Контур из черного металла

Такая конструкция имеет ограниченный срок службы (5-10 лет, из-за коррозии); с течением времени сопротивление контура значительно ухудшается. Допускается использование черного металлопроката с антикоррозионным покрытием, но надо обращать внимание, чтобы такое покрытие не было диэлектриком.

Требования к сопротивлению заземляющего устройства.

Заземление для частного дома имеет смысл, если сопротивление контура минимально. В таком случае (когда сопротивление человека намного превышает сопротивление контура) через тело пройдет неощутимый заряд, а оставшийся потенциал уйдет в землю.

Сопротивление определяется типом, количеством и глубиной заложения заземляющих элементов, а также свойствами грунта. Оптимальными считается суглинистые и глинистые почвы с влажностью 20-40%.

Чтобы убедиться, что заземляющее устройство выполняет свои функции, проводится измерение сопротивления.

Что делать при замене старой проводки с заземлением TN-C

В большинстве домов старого жилого фонда устанавливалась двухпроводная система электроснабжения. Даже если устанавливалось заземление, то оно выполнялось по схеме TN-C, которая использует один-единственный «нулевой» проводник для исполнения двух задач – рабочей (для функционирования электроприборов и устройств) и защитной (для сохранения оборудования электрических сетей).

По сути, такая система надежно оберегает электрическую цепь в целом, но оставляет практически без защиты запитываемые бытовые электроприборы и их владельцев. Кроме того, в сырую погоду такое подключение может приводить к проскакиванию напряжений даже при защитном отключении – по подобным причинам известны случаи летальных исходов.

Схема разделения проводника PEN Схема разделения проводника PEN

При возведении новых домов эта система не допускается; там, где она сохранилась, рекомендуется по возможности переходить систему TN-C-S (на входе в здание провод PEN повторно заземляется с последующим разделением на PE и N). При аварийной ситуации проводник N отсоединяется от сети, уберегая бытовые электроприборы и их хозяев от проблем.

Переход на систему TN-C-S в домах с изношенной электропроводкой оправдан соображениями безопасности.

Зачем при наличии заземления нужно УЗО

УЗО (устройство защитного отключения) представляет собой быстродействующий выключатель, работающий в паре с контуром заземления и реагирующий на утечку тока разрывом цепи.

Принцип действия УЗО Принцип действия УЗО

Схема без заземления и УЗО

Когда изоляция проводника нарушается, фаза появляется на металлическом корпусе электрического прибора. Если току некуда уйти дальше, то при контакте человека с корпусом электроприбора, разряд пойдет через тело. Последствия будут зависеть от множества факторов и результаты могут быть разные – от испуга до перебоев в работе сердца.

Без наличия заземления фаза на поверхности прибора с поврежденной проводкой будет оставаться, пока не выключится вводной автомат .

УЗО в схеме без защитного проводника (TN-C)

В такой системе при нарушении изоляции проводника УЗО сразу не сработает, так как не возникнет ток утечки. Но как только человек прикоснется к поврежденному прибору, то часть тока уйдет в тело и УЗО сработает.

Даже без наличия заземления ток будет течь через тело человека только в течение времени, необходимого для срабатывания УЗО – обычно это десятые доли секунды. Как итог – возможны болезненные ощущения, но фатального исхода скорее всего удастся избежать.

Схема с защитным проводником (TN-S и TN-C-S) и УЗО

Если электроприбор контактирует с контуром заземления и подключен через УЗО, то в случае замыкания фазного проводника на металлический корпус электроприбора, сразу же появляется утечка тока (который уходит в землю). УЗО срабатывает и разрывает цепь.

Газовый котел и УЗО

В первую очередь надо понимать, что заземление газового котла в частном доме должно выполняться в обязательном порядке - исключений не существует.

Заземление газового котла и установка УЗО выполняются одновременно. Это необходимое условие при подключении газа к жилому дому, так как на корпусе газового котла во время работы образуется поверхностное напряжение.

Заземление газового котла в частном доме позволит избежать поломки дорогостоящего электронного оборудования и предотвратить возгорание, причиненное статическим электричеством. Эта мера, учитывая высокую взрывоопасность газа, служит дополнительной защитой от пожара.

Заземление газового котла в частном доме

Заземление газового котла в частном доме проводится в целях безопасности. Конечно, почти любой прибор (если он не имеет специальной защиты) может работать без заземления, но это не означает, что им нужно пренебрегать. К газовым котлам это относится в полной мере, так как соединение их корпуса с землей важно для исправной работы систем автоматики, отвода статического потенциала, отвода атмосферных токов, наведенных по газовой магистрали.

Содержание

Нужно ли заземлять газовый котел

Несмотря на то, что газовая магистраль сама по себе заземлена, заземления газовой трубы недостаточно. Необходимо предусмотреть дополнительную систему. Делается она не просто «на авось», а по типовым примерам конструкций, которые довольно просты. Рассмотрим их подробнее.

Выбор заземлителя

Под заземлителем подразумевают проводник, имеющий контакт с землей. Главная особенность его конструкции — как можно большая площадь соприкосновения с землей. Почва хоть и является проводником, но очень плохим. Именно поэтому, чтобы обеспечить низкое сопротивление заземления (требования нормативов по эксплуатации газовых котлов), необходима большая площадь соприкосновения заземлителя с грунтом. Заземление газовой трубы не является заземлением котла, для него необходим отдельный заземляющий контур.

Предложено множество вариантов конструкции заземлителей, как промышленных (например, для подстанций), так и для частного применения. Главная характеристика для выбора — максимальный ток, который необходимо отвести в землю при полном пробое, то есть то значение, на которое установлена защитная автоматика.

Перед тем, как сделать заземление для газового котла в частном доме, учитывайте, что конструкция заземлителей, проводов, контактных соединений будет проверяться аттестованными специалистами и на основе полученных данных будет составлен «Протокол проверки заземлителей и заземляющих устройств».

На объекте, где сделано заземление котла, проводятся измерения сопротивления растеканию тока контура заземления. Эта процедура позволяет получить объективные данные о качестве заземлителей, которые давно скрыты под землей. Именно поэтому не стоит пытаться сделать схему заземления на непроверенные объекты неизвестной конфигурации: водопровод, арматуру, газопроводы, канализацию. В этом есть риск, что вам не удастся получить акт о заземлении газового котла, и все придется переделывать заново. Нормы на заземление газовых котлов и газопроводов выработаны ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Они устанавливают характеристики заземления: сопротивление, сечение проводников, используемые материалы и технологии.

Наиболее распространены столбчатые заземлители. Это любой металлопрокат: трубы, уголки, швеллер, двутавры. Необходимое условие — достаточная жесткость используемых элементов, чтобы их можно было вбить в землю. Если используется ямобур, то соблюдать это требование необязательно. Столбики ставят по треугольнику, что делается для ограничения габаритов места на участке.

Готовые комплекты заземлителей имеют довольно высокую стоимость, поэтому используются редко. Они имеют точно такую же столбчатую конструкцию. Их преимущество — возможность сборки без сварочного аппарата (с латунными соединяющими втулками), однако, такое соединение менее надежно.

Столбчатые заземлители для газового котла в частном доме используют только по той причине, что их можно вбить в землю на значительную глубину. На самом деле, это далеко не лучшая конструкция, потому, что надежный электрический контакт может быть только во влажной почве, в последней четверти заглубленной части столба. Если на участке не каменистый и не скальный грунт, то можно выкопать траншею глубиной около 1 м и длиной 3 м и более (длиннее — лучше). В нее укладывается металлический проводник, который тоже может быть сделан из любого черного или цветного проката. Однако, эта схема не является классической, но тоже вполне может пройти аттестацию.

Подбор материалов для заземлителя

Заземление может быть сделано только из металлических элементов. Все другие материалы проводниками не являются. Теоретически, его можно было бы изготовить из графитовых или угольных стержней, но это тоже не вариант из-за слишком большого их сопротивления. Сухой грунт ток не проводит. Проводимость почвы зависит от ее влажности, когда в ней образуются растворы солей (электролиты), очень хорошо проводящие электрический ток.

Самым лучшим из возможных материалов для заземлителя является медь и нержавеющая сталь. Применяют и обычную сталь, но нужно учитывать, что срок службы такой конструкции будет напрямую зависеть от ее объемов, т.е. металл коррозируется с определенной скоростью (мм и доли мм в год). Стальные детали заземлителя должны иметь большое сечение: толстые арматурные стержни, трубы и любой металлопрокат. Если вы выберите нержавеющую сталь, то уже можно использовать тонкие уголки. Они обеспечат даже еще большую эффективность, чем массивные стальные детали.

Расчет параметров заземляющего устройства

Бытовые газовые котлы (одноконтурные и двухконтурные) подключаются к заземляющей конструкции в виде треугольника со стороной 2,5 и более м. Глубина стержней по углам — 2,5-3 м. Рекомендуется использовать именно эту конструкцию, так как она обеспечивает экономию материалов при значительной площади контакта с грунтом, является типовой и легко проходит аттестацию при проверке экспертами. Ту же схему используют и при монтаже другого газового оборудования, например, бойлера. Ему, так же как и котлу, требуется заземление.

Расчет элементов контура заземления можно произвести с помощью нашего калькулятора расчета сопротивления заземления.

Сечение стальных горизонтальных перемычек не должно быть меньше 48 мм2. Чем больше оно — тем лучше, заземляющий контур будет иметь меньшее сопротивление, что обязательно будет отмечено экспертами при прохождении проверки. В схеме треугольника контакт с землей имеют не только вертикальные стержни, но и горизонтальные. Их засыпают на 20-30 см. Глубже — лучше, но на практике сложно копать глубокую траншею.

Наиболее часто встречается глинистый грунт. Он хорошо держит влагу и легко разрабатывается. Заземление в нем делается просто, а благодаря высокому показателю проводимости, оно еще и эффективно. В бытовых условиях сложно получить данные об удельном сопротивлении грунта, поэтому пользуются усредненными значениями.

Чтобы пройти проверку, главное не брать элементы погружения меньше стандартных. Металл не настолько дорог, чтобы экономить на длине стержней. Просто сделайте глубину погружения стержней не менее 2,5 м и сторону треугольника не менее 2,5 м и заземление гарантированно заработает и почти со 100% вы получите акт на заземление газового котла.

Монтаж заземления

Самое сложное в монтаже заземления — земляные работы. Глубина погружения стержней — 2,5-3 м. Это не означает, что надо копать трехметровую яму. Вполне достаточно пройти половину глубины, а остальное получить забиванием стержней в почву. Здесь многое определяется наличием камней в грунте. В каменистых грунтах такой метод погружения невозможен вовсе.

Сначала на участке размечают треугольник со сторонами около 3 м. Располагать его желательно с той стороны дома, где установлено котел, но это необязательно. Гораздо важнее, чтобы это место не было проходным. Нахождение людей в зоне растекания тока в случае срабатывания нежелательно.

По сторонам треугольника копается траншея, а по углам — ямы, в которые потом будут погружены стержни заземления. Здесь можно использовать любой инструмент. Наиболее практичен ямобур, пусть и ручной, или бензиновый. В аренду берется та же модель, которая используется для бурения под легкие винтовые сваи.

В выкопанную яму сложной треугольной формы погружается заземляющая конструкция. Сначала забивают стойки по углам треугольника, После того, как они будут погружены ниже уровня земли (их длина должна составлять 1,5-3 м при вертикальном погружении) к ним привариваются горизонтальные проводники. Сечение горизонтальных проводников должно быть не меньше, чем вертикальных стоек.

Готовые комплекты заземления газового котла часто сделаны под болтовые соединения. Сварное соединение лучше болтового. Это особенно актуально, так как в условиях постоянной почвенной влаги развивается интенсивная коррозия, и место соединения может перестать проводить электрический ток. Эффективность заземления снизится, а внешне это заметно не будет. Таким образом, плохо сделанные соединения в будущем могут спровоцировать аварийную ситуацию, когда сопротивление заземления вдруг окажется слишком большим, чтобы эффективно отвести ток от пробоя.

Если при копании ямы были крупные изъяты камни, то их не надо использовать при засыпке, так как камень ток не проводит. Подсыпается другой мелкозернистый грунт, который впитает почвенную влагу и станет проводником. Грунт уплотняется вровень с землей.

Место залегания заземляющего треугольника удобно сделать под водосточной трубой. Там грунт более влажный и проводимость его более высокая, поэтому заземление газового котла будет работать эффективно при том же количестве использованных материалов.

Подключение контура заземления

Заземляющая петля подключается медным многожильным проводом большого сечения. Лучше всего использовать специальный провод с желто-зеленой изоляцией, который продается именно для заземления и имеет соответствующую цветовую маркировку. Сечение провода заземления должно быть больше всех остальных проводов (фазного и нулевого), которые использовались для подключения котла. Это необходимо для минимального сопротивления в случае срабатывания.

Под подключение контура заземления на котле специально предусмотрена мощная резьбовая клемма с соответствующим символом. Подключение необходимо именно к этой точке, а не к другим, даже если они находятся на общем корпусе.

Проверка работы

Проверке необходимо уделить особое внимание. Сделанное заземление газового котла проверяется экспертами, чтобы получить соответствующий акт. Вызов экспертов платный, поэтому, чтобы пройти проверку наверняка, необходимо систему заземления проверить самостоятельно несколько раз. Сделать это можно как с помощью специальных приборов, так и без них.

Сначала рассмотрим интересную методику проверки с помощью тестера и сети 220 вольт. Метод состоит в том, что вы подключаете нагрузку, например, электрическую лампочку 100 Вт к фазе и нейтрали. Затем измеряется потребляемый ток. Потом, нейтраль отключается, а к свободному концу провода подключают имеющееся заземление. Ток замеряется вновь, и он всегда будет меньше первоначального значения. Чем меньше такое отклонение между токами — тем более качественно сделано заземление газового котла. Высчитав разницу тока по закону Ома находим сопротивление заземления.

Описанный метод имеет два недостатка. Это необходимость измерения токов с опасным для жизни напряжением, а второе — погрешность, так как к сопротивлению вашей конструкции добавляется еще и сопротивление почвы до подстанции (или другого места, где нейтраль соединена с землей). Поэтому, рассмотрим другой способ. Для него необходимо, чтобы в доме уже было сделано какое-либо заземление, например, металлические водопроводные трубы.

К имеющемуся заземлению подключается низковольтная цепь, например, от автомобильного аккумулятора с какой-либо нагрузкой. Разрыв цепи должен быть между заземлением и новым заземление газового котла, к которому подключают щуп амперметра. Зная ток при нулевом сопротивлении проводов, его сравнивают со значением, полученным через заземление.

Наконец, есть третий способ поверки заземления котла с помощью специальных приборов. Они позволяют замерять токи растекания в почве, удельное сопротивление грунта. Ими пользуются эксперты. На бытовом уровне такое оборудование недоступно, но и более простые способы измерения сопротивления заземления дают достоверный результат.

Читайте также: