Заземляющий контур для бани

Контур заземления бани своими руками

Защитное заземление: как правильно соорудить и подключить надежный защитный контур

Согласно электротехническим нормативам прошедшего века сооружение защитного заземления в частных владениях считалось делом необязательным. Нагрузка была невелика, с задачами отвода электроутечек сносно справлялись стальные трубопроводы. Время идет. Сталь и чугун коммуникаций заменил пластик и композиты. Загородная собственность наполнилась многочисленной бытовой техникой. Вода и тепло поставляются с помощью мощных насосов, работают нагревательные приборы. Пора защищать себя лично и агрегаты от капризов полезного, но своенравного электротока. Сделаем заземление своими руками! Работа не сложная, у мастеровитого хозяина проблем с выполнением не возникнет.

Задача и устройство защитного заземления

Цель заземления заключается в отводе электротока, нашедшего в изоляции лазейку для выхода на поверхность. Поверхностью этой являются металлические корпуса и крепежные детали стиральных машин, компьютеров, СВЧ-печей, электронагревательного оборудования. Согласно функциональным обязанностям ток проводить они не должны, но свой металлический «бочок» утечкам и току замыкания всегда готовы подставить. Этот радушный прием нередко ощущают хозяева прохудившейся или излишне нагруженной техники в виде легких ударов, щипков и покалываний.

Пробои на корпус бытовых агрегатов редко вызывают серьезные опасения. Ну, шарахнуло слегка: типа взбодрило. Однако видимое отсутствие серьезных рисков не повод расслабляться. Вырвавшиеся наружу блуждающие токи способствуют головным болям, дискомфорту и необоснованному ощущению тревоги. Кроме того, незаземленное оборудование шумит, в нем возникают помехи, снижающие скорость и качество получения, обработки и передачи сигнала. Подобные передряги не выведут технику моментально из строя, но ощутимо помогут сократить ее рабочий ресурс.

Значит, заземляющий контур необходим:

Защитное заземление устранит перечисленные невзгоды посредством предоставления току наиболее привлекательных путей для выхода. По принципу движения электричество очень напоминает воду. Течет туда, где нет преград, где меньше сопротивление и где ему легче пройти. Т.е. для того чтобы не пострадали люди и агрегаты, нужно банально проложить электротоку беспрепятственную тропинку «налево», в случае с заземлением по определению в землю.

Сопротивление сооружаемого пути должно быть меньше, чем у человека и подключаемой к защитному заземлению аппаратуры. Вот тогда и потечет большая часть пробившегося электричества по намеченной дорожке с наименьшими барьерами, выйдет за пределы здания и рассеется в грунте. А владельцу и технике достанется лишь нормативный минимум.

Система заземления представляет собой замкнутый или линейный контур, в составе которого:

Систем заземления у автономного строения может быть несколько, но одно из них в обязательном порядке подводится к главной заземляющей шине или к главному элементу электропроводки – к распределительному щитку с формированием металлической связи между щитком и выведенным на него заземляющим проводником.

Выбор геометрической формы для системы заземления

Самая распространенная конфигурация, согласно которой проще всего осуществить устройство защитного контура заземления собственными руками – равносторонний треугольник. Треугольный в плане контур образуют три загнанных кувалдой в землю металлических стержня, расстояние между парой которых должно быть равным. Кроме треугольников системы заземления сооружаются в форме квадратов, прямых или округлых линий либо иных геометрических фигур. Соблюдение равных расстояний между заземлителями – условие обязательное, четкая геометрия желательна, но не принципиальна.

Нередко автономные строения, наполненные всевозможной техникой, просто окружают заземляющим контуром. Прекрасный, эффективный вариант, если для этого имеются средства и достаточно свободного места на участке. Точнее, денег особых на самостоятельную организацию заземления не нужно, а вот выбор формы контура чаще всего продиктован запланированной под устройство заземления площадкой. Однако не стоит забывать, что при параллельном соединении заземлителей в один ряд эффективность системы будет снижена из-за влияния электродов друг на друга. В приоритете замкнутые контуры.

В комплексе защитного заземления три и более заземляющих электрода. Рабочее заземление, создаваемое для оптимизации поставляемого на приборы сигнала, может иметь два заземляющих стержня. Т.к. грунт – проводник нелинейный, заземлителей должно быть как минимум два. Так нужно, чтобы в пространстве между ними формировалась потенциальная поверхность, способствующая растеканию тока. Единственного стержня для этого недостаточно.

На рабочий потенциал заземляющей системы влияет расстояние между вертикальными электродами. Чем чаще они установлены, тем действенней заземление. Рекомендуемый минимум расстояния 1,0м, максимум 2,0м. При увеличении максимального предела между металлическими стержнями образуется разрыв потенциальной поверхности, он сведет к нулю все усилия по обустройству.

Между крайней точкой заземления и фундаментом расстояние должно быть более 1,0м. Безупречно система будет работать при удалении от дома на 4-6м. Дальше 10м от строения устраивать заземление бессмысленно.

Подробно об составляющих контура

Выше упоминалось, что заземление состоит из горизонтальных и вертикальных компонентов. По аналогии производят готовые наборы для оперативного устройства контуров заземления. Следуя приложенной инструкции, сооружать заземление из заводских элементов легко и приятно, но дорого.

Вертикальные проводники заземления

В качестве заземляющих вертикальных стержней для самодельного заземления могут использоваться любые длинномерные изделия из черного металлопроката без оцинковки. Данная обработка не нужна для расположенных в земле деталей, она снижает потенциал. Нежелателен арматурный пруток с ребрами, его сложно забивать в грунт. Подойдет квадрат, полоса, швеллер и его двутавровый собрат. Металлопрокат со сложным профилем применим, если предполагается перед монтажом системы пробурить скважины для закладки вертикальных электродов.

Совет. Для того чтобы процесс забивки заземлителей в грунт не был излишне трудоемким, лучше приобрести металлопрокат с гладкой поверхностью. Перед работой его нижний край нужно заострить болгаркой. В процессе работы землю вокруг стержня надо периодически «орошать» водой. Так забивать будет легче.

Распространенными материалами для изготовления вертикальных проводников являются:

Оптимальная площадь сечения вертикального электрода 1,6 см². Отталкиваясь от этого размера, следует подбирать материал. Длина заземлителя определяется в соответствии с местной геологической ситуацией. Необходимо углубиться как минимум на полметра ниже уровня сезонного промерзания.

Второе условие, влияющее на длину металлических стержней – водонасыщенность вмещающих пород. Проще говоря, чем ниже грунтовые воды, тем длиннее нужны электроды.

Для того чтобы не мучиться с геологическими характеристиками и расчетами, сведения о глубине закладки заземлителей нужно узнать в местном энергоуправлении у дежурных электриков. Ориентировочные данные помогут в любом случае, т.к. у них есть некоторый расчетный запас эффективности.

Среднестатистический стандарт длины заземлителя варьирует от 2х до 3х метров с полуметровыми вариациями. Благоприятной для сооружения заземления средой являются суглинки, торф, насыщенные водой пески, супеси, трещиноватые обводненные глины. Совершенно самостоятельно устроить заземление в скальных породах нереально, но способы для создания электрозащиты есть. Перед сооружением контура бурятся скважины требующейся глубины. В них и производится установка стержней, а свободное пространство заполняется песком или супесью, перемешанной с солью или предварительно залитой соляным раствором. Приблизительно полпачки на ведро.

При недостаточной электропроводности грунтов на участке в качестве вертикальных заземлителей лучше использовать трубы. В нижней части их нужно произвольно высверлить несколько технологических отверстий. Через трубы с отверстиями можно периодически заливать соляной раствор для уменьшения сопротивления. Соль, безусловно, поможет разрушиться электродам от коррозии, зато заземление достаточно долго будет действовать безупречно. Потом надо будет просто стержни заменить.

Самостоятельные мастера для изготовления электродов чаще всего используют черный стальной металлопрокат. Ведь во главе собственноручных усилий заложена экономия. Отличный, но недешевый материал для вертикальных электродов – сталь с электрохимическим медным покрытием или медь. Заложенные в землю элементы заземления нельзя окрашивать, краска ухудшит электрохимический контакт металла с грунтами.

Заземляющая металлосвязь — горизонтальный проводник

Горизонтальный элемент заземления, объединяющий систему и подводящий ее к щитку, чаще всего выполняют из полосы шириной 40 мм, толщина полосы 4 мм. Используют также круглую сталь, реже уголок или рифленую арматуру. Полоса приваривается к верхнему краю вертикальных заземлителей или крепится болтами. Преимущества у сварки, она надежней. Места сварных и болтовых соединений щедро обрабатываются противокоррозионной битумной мастикой или просто битумом. Соединять обжимным способом подземные элементы заземления нельзя!

Для сооружения горизонтальной составляющей, расположенной под землей, нежелательно менять материал, чтобы при неизбежном увлажнении не формировалась гальваническая пара с ее традиционными коррозионными последствиями. К выведенному из земли горизонтальному компоненту заземления можно присоединить алюминиевый, медный или стальной проводник. Далее проводом для заземления вся система через приваренный болт подключается к шине, а уже от нее подается на каждый из заземляемых приборов по отдельности.

Алгоритм устройства треугольного контура

Все. Процесс сооружения заземления можно считать завершенным.

Домашний мастер, знающий как правильно сделать и грамотно подключить заземление, потратит на работу не более 2х – 3х дней.

Источник статьи: http://dom-srub-banya.ru/kontur-zazemleniya-bani-svoimi-rukami/

Расчет заземления в бане

Заземлением называют специальную систему, необходимую для защиты человека от контакта с сильным электропотоком. Она обеспечивает безопасность во многих ситуациях. Создание заземления – не слишком сложное и дорогое мероприятие, главное, сделать правильный расчет.

Заземление в бане: так ли оно необходимо?

В прежние времена, когда число бытовых устройств в бане было весьма ограничено, вопрос заземления не стоял слишком остро. Для отведение электричества использовались заземлители «натурального происхождения»:

• Стальные или чугунные трубопроводы, контактирующие с грунтом;
• Стальная оболочка водяных скважин;
• Железные столбы заборов и фонарей;
• Свинцовая кабельная оплетка;
• Арматура в основании и колоннах, расположенная ниже точки промерзания земли.

Расчет заземления

Нужно сказать, что точно рассчитать заземляющее устройство достаточно сложно, почти невозможно. Даже квалифицированные электрики нередко применяют метод приближенного подбора числа электродов и промежутка между ними.

На итог расчета влияет масса природных факторов. Периодически меняется уровень влажности, очень непросто узнать реальную плотность и сопротивление грунта и т.п. В связи с этим, сопротивление заземляющей конструкции может отличаться от рассчитанного значения.

В организации искусственного заземления нет нужды, если сопротивление естественной защиты соответствует нормам ПУЭ. При показателях контрольных приборов меньше 4 Ом, защитный контур можно обустроить чуть позже (если будет увеличена нагрузка на электросеть). Хотя с другой стороны, лучше позаботиться о своей безопасности и организовать искусственный заземлитель заранее.

Не смотря на неидеальность расчетов заземления, они необходимы, чтобы:

• Подобрать наиболее подходящую схему заземления;
• Свести к минимуму расходы на материал и выкапывание траншеи;
• Составить план работ.

Детали заземления

Заземляющая система – это несколько электродов, заглубленных в почву и соединенных электросвязью с заземляющей шиной. При расчете необходимо учесть характеристики и свойства всех составляющих.

Для расчетов используются алгоритмы и формулы, оговоренные в ПУЭ. Некоторые показатели являются переменными и зависят от решений электрика, а другие – неизменяемыми, как например, приближенная величина сопротивления почвы.

Определение оптимального защитного контура

Форма контура может быть любой: от геометрической фигуры до прямой линии. Выбор зависит от параметров площадки, где будет организовано заземление.

Проще всего сделать линейную систему. Но электроды при этом будут фонировать, что, в свою очередь, скажется на токе. Избежать этого поможет включение в заземляющую формулу поправочного коэффициента.

Оптимальной формой защитного системы считается треугольник. Главное, чтобы электроды имели необходимую длину и располагались на равнозначном расстоянии друг от друга. При этом, промежуток между соседними элементами должен быть отличным от их длины.

Правильный выбор электродов

Вертикальные электроды выполняют главную защитную функцию. На результат заземления влияет протяженность и металлоемкость стержней. Расстояние между деталями определяет длину металлической связи, а значит, и объем материала на ее обустройство.

Сопротивление элементов зависит от их длины. Кроме того, для работы нужно использовать материалы, хорошо противостоящие коррозии.

Правила выполнения расчетов

Расчет заземления выполняется по определенным правилам:

• Стержни должны быть заглублены как минимум на 0,5 метра ниже точки промерзания земли. Это необходимо для сведения к минимуму влияние сезонных факторов на функциональность стержней;
• Промежуток между вертикальными электродами зависит от формы контура и длины стержней. Наиболее подходящими считаются заземлители длиной около 2 м. Превышение данного параметра создаст неудобства при доставке на объект и забивание в землю.

Как сэкономить на материалах

Сечение металлических деталей не влияет на качество заземляющего контура, поэтому лучше приобретать материалы с наименьшим допустимым по ПУЭ показателем площади:

• Диаметр стержней из черной стали: для вертикальных заземлителей – 16 мм, для горизонтальных – 10 мм, для трубных – 32 мм;
• Сечение стержней из оцинкованной стали: для вертикальных элементов – 12 мм, для горизонтальных – 10 мм, для трубных – 25 мм.

Для подземного металлического соединения лучше использовать пруток 6 мм либо полосу толщиной 4 мм. Горизонтальные элементы будут привариваться к вертикальным, а значит, к расчетной длине проводников стоит добавить по 20 см.

Ну, и конечно, при работе с электричеством в бане нужно помнить о правилах безопасности и соблюдать все требования к расчету заземляющего контура.

Источник статьи: http://stroy-good.ru/raschet-zazemleniya-v-bane.html