Как сделать заземление в гараже своими руками

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.

Схемы

Своими руками сделать в гараже заземление на 220 В можно по следующим схемам:

TN-C.

Согласно данной схеме, подсоединяемый провод включает 2 проводника. Один из них предназначен для фазы, другой – PEN-совмещенный – для ноля и земли.

Главный недостаток проявляется в том, что при обрыве PEN-кабеля, корпуса всех подключенных приборов окажутся под фазой. Это приведет к удару током даже при случайном соприкосновении к поверхности.

По этой причине не рекомендую применять TN-C-схему для заземления гаражных электроприборов. На данный момент данная версия считается устаревшей – применялась она более чем 10 лет назад, а при обустройстве вновь возводимых зданий не используется.

TN-S.

По сравнению с выше приведенным вариантом, эта схема более надежна – так как проводник разделяется на 3 независимых жилы. Таким образом, это обеспечивает разделение земли и нуля. К тому же в щитке они подсоединяются к разным шинам. Это гарантирует, что при обрыве на приборы не начнет поступать фаза.

Однако в реальности TN-S-схема почти нигде не применяется. Так как для ее осуществления придется тянуть отдельный проводник от подстанции до потребителя.

Обустройство заземляющего контура в непосредственной близости к постройке

TN-C-S.

Это, пожалуй, самый удачный вариант, когда заземляющая жила идет в комплекте с нулем и фазой от поставщика электроэнергии. Суть схемы следующая:

От центральной подстанции к местному распределителю подходят фазы с совмещенным PEN-проводником (ноль + земля).
Далее уже на месте заземление обновляется.
К потребителю подходит 5-жильный кабель – 3 фазы, ноль + земля.

На данный момент современные застройки оснащаются именно такой схемой подачи электричества.

TT.

Эту схему могу рекомендовать тем, кто желает своими руками сделать заземление в гараже на 220 В. Для этого потребуется обустроить заземляющий контур в непосредственной близости к сооружению.

Отмечу этот вариант, как самый дешевый и подходящий под любую схему электропроводки. Особенно актуален он для старых схем, где к щитку частного дома подводится только фаза и ноль.

Для монтажа контура требуется выкопать траншею необходимой конфигурации

Важно!

Чтобы создать по-настоящему рабочий заземляющий контуру, нужно учесть величину электрического сопротивления поверхностных слоев почвы. Например, на глубине стандартной фундаментной подошвы (около 0,7 м) его показатель практически идентичен телу человека – защиты от такой схемы можно не ждать. Элементы конструкции должны погружаться на достаточную глубину, как правило, ниже отметки промерзания грунта.

Инструкции

Первоначально выкапывают ямки, примерно на полметра глубиной. Между ними проделываются траншеи для расположения заземляющей арматуры. Электроды следует размещать на расстоянии примерно в один метр, можно немного больше. Далее вбивают уголки в землю. Теперь с помощью тяжелого молотка нужно вбить электроды. Каждый электрод вгоняют таким образом, что над ним остается около пятидесяти сантиметров почвы.

Уголки соединяют с помощью полосы металла, толщиной не менее пяти миллиметров. Приварив элементы с помощью сварочного аппарата, их соединяют между собой. Затем подключают провода к уголкам с помощью клемм.

По завершении всех работ остается только протянуть трехжильный кабель к щитку от помещения. Именно этот кабель используется для подключения ко всем электроприборам, он заземлен.

Нужно ли заземление в гараже, решать должен, конечно же, его владелец, но лучше это сделать заранее, не дожидаясь неприятных последствий

Внимание стоит обратить на то, что с электрическим током шутить нельзя

Если гараж располагается на территории возле места проживания, то устройство заземления в гараже иметь необязательно. Ведь система заземления находится в доме. В таком случае проводят трехжильный кабель от дома к гаражу.

Системы заземления

В сетях с глухозаземленной нейтралью существует три вида систем подключения рабочих и заземляющих проводников. Рабочими являются нулевые проводники, по которым протекает ток нагрузки, защитные же служат только для доставки потребителю потенциала земли от заземляющих устройств. Рассмотрим их особенности, и как будет делаться заземление для разных систем.

Система TN-C

Все сети, созданные более десятилетия назад, собраны по системе TN-C. Узнать об этом можно, подсчитав количество проводов в питающем кабеле: их будет только два. Один из них – фазный, другой – нулевой совмещенный (PEN). Совмещенным он называется потому, что по нему протекает рабочий ток, и он же соединен с контуром заземления питающей линии.

Использовать нулевой проводник при такой организации в качестве заземляющего нельзя. Если его подключить к заземляющим контактам розеток, есть риск внезапно оказаться под напряжением при исправных электроприборах.

Во-первых, в этом будет виноват вероятный обрыв проводника PEN. Это вполне ожидаемое событие для старых электросетей, контактные соединения которых находятся в плачевном состоянии, особенно в гаражах. В результате перераспределения токов по фазам в нулевом проводе возникнет потенциал в диапазоне 0 – 220 В. Все заземляющие контакты розеток окажутся под напряжением, а вместе с ними – и корпуса электроприборов.

Но в гаражах даже не потребуется ждать обрыва нулевого провода, чтобы получить потенциал на PEN-проводнике. Электропроводка имеет незначительное сечение (кто-то сэкономил), а расстояние до подстанции значительно. Если вы замечали, что при сварочных работах в соседних гаражах у вас свет может не только тускнеть, но и становиться ярче, то это – результат повышенного сопротивления электропроводки. В эти моменты на нулевом проводнике относительно земли гарантированно появляется потенциал.

Даже если вы устроите у себя контур заземления и подключите его к PEN-проводнику, его все равно нельзя использовать в качестве заземляющего.

Система TN-S

Если ваш питающий кабель имеет три жилы, а в щитке установлены две нулевых шинки – вам повезло. Это признаки наличия системы заземления TN-S. В ней функции защитного и рабочего нулевого проводника разделены. Вне зависимости от нагрузки в гаражах и обрывов нулевых рабочих проводов (N) на защитном (РЕ) не будет опасного потенциала.

Если ваш гараж находится недалеко от подстанции, а проводник РЕ начинается не в соседнем щитке, а на ней самой, то сделанный своими руками контур заземления вам не очень то и нужен. Но если до подстанции далеко, то лишним он не будет.

Вывод от собственного контура подключается к шине РЕ в распределительном (вводном) щитке.

Система TN-C-S

Это гибридная система, при выполнении которой осуществляется переход от TN-C к TN-S. На каком-то участке сети совмещенный нулевой проводник разделяется на рабочий и защитный. В этой точке устраивается контур повторного заземления. Далее потребителям отправляется уже три проводника по системе TN-S.

Сконструировать такой переход можно и у себя в гараже. Но в этом есть один подвох, опять же связанный с возможностью обрыва совмещенного нулевого проводника в сети до вашего гаража. Если при появлении на нем опасного для жизни потенциала ток, проходящий через ваш контур заземления, сможет вызвать срабатывание вашего вводного автомата, то собрать такую систему можно. Если нет – опять же, возникает определенный риск. В этом случае групповые линии лучше дополнительно защитить УЗО.

Система ТТ

Это – то же самое, что и TN-C, но контур заземления не подключается к PEN-проводнику. Он остается независимым и соединяется только с корпусами и металлическими оболочками, заземляющими контактами розеток. Все отходящие от щитка линии в обязательном порядке защищаются УЗО на ток, не более 30 мА.

Недостаток системы в том, что она не спасает от повреждения питающего кабеля, если потенциал фазы от него попадет на металлический корпус гаража.

Зачем заземление в гараже

Заземление в гараже жизненно необходимо, если нет желания попасть в неприятную ситуацию.

Электроприборы, обогреватели, а также металлические стены гаража являются первыми источниками риска. При увеличении температуры в помещении вода конденсируется на электропроводке и приборах. Это несет потенциальную опасность, ведь вода является проводником электрического тока. Чтобы заземлить все инструменты, следует использовать заземляющую жилу, а потом подвести к ней электропроводку. В противном случае электрический ток может выйти на корпусы приборов, что станет причиной трагедии.

правила заземления

Делаем заземление своими руками

Пора узнать конкретную инструкцию для проведения надежного заземления в гараж своими силами.

Сразу остановимся на важном совете от специалистов. Контакты нуждаются в особенно пристальном внимании. Не надо делать скрутки

Надежное, качественное соединение обеспечивают клеммы. Поэтому стоит потратить чуть больше времени и аккуратно подключить клеммы во всех местах соединения контактов

Не надо делать скрутки. Надежное, качественное соединение обеспечивают клеммы. Поэтому стоит потратить чуть больше времени и аккуратно подключить клеммы во всех местах соединения контактов.

Начнем с наиболее существенных моментов.

УЗО имеет большое значение. Оно позволит обеспечить безопасность электропроводки даже при утечке тока. Необходимо устанавливать устройство защитного контура, поскольку именно оно и становится оптимальным гарантом для заземляющего контура. Если возникает какая-либо аварийная ситуация, электричество на вводе сразу же отключается благодаря УЗО.
Вам понадобятся электроды. Для их изготовления лучше всего использовать металлические уголки. Запаситесь этим материалом. Оптимальный размер металлического уголка – минимум 50 на 50 мм. Длина подойдет в 2-2,5 метра. Некоторые гаражники заменяют уголки металлическими трубками. Это тоже нормальное решение. Толщина стенок такой трубки должна составлять не меньше 3,5 мм. Диаметр лучше подобрать больше, чем 32 мм.
Схема защиты тоже имеет значение. Здесь речь идет о форме. Кто-то прокладывает кабель в виде прямой линии, другие выбирают треугольник. Однако специалисты и гаражники рекомендуют другой вариант, уже проверенный и признанный оптимальным. Схема заземления гаража должна быть Т-образной. В таком случае два электрода располагают по углам, непосредственно в передней части гаражного помещения. Два других электрода вкапывают в смотровой яме. Четыре заземляющих железных электрода соединяют друг с другом. Потом все они подключаются к соответствующей шине в щитке.
Гибкий провод становится заключительной деталью заземляющего контура. Именно он соединяет подземную систему с шиной заземления, которая расположена на щитке. Специалисты, опытные электрики советуют использовать медный кабель, сечение которого составляет 6 мм. кв. Можно взять и алюминиевый провод, но тогда понадобится сечение 16 мм. кв.

Если у вас уже подготовлены все необходимые материалы, пора начинать монтировать заземляющий контур для вашего гаражного помещения.

Алгоритм работы

Рассмотрим инструкцию.

В первую очередь электроды необходимо поместить в землю. Выкапывайте углубления, примерно по 50 см глубиной, в соответствии с вашей схемой размещения электродов. Между ямками сделайте траншеи. Они пригодятся для прокладки соединяющей заземляющей арматуры.
Соблюдайте шаг между электродами в 1,2 метра. Как только вы сделали углубления, приходит время вбивания уголков в почву. Желательно каждый уголок сначала заострить с помощью болгарки. Тогда работа пойдет быстрее. Можно использовать трубки, толстую арматуру для изготовления электродов.
Затем вбейте электрод в землю кувалдой. Он должен до конца войти в почву. Мастера отмечают, что верхний конец каждого электрода должен располагаться ниже поверхности земли на 0,5 метра.
Вбитые в землю уголки нужно соединить металлической полосой. Вам понадобится профиль с шириной 4 см. Толщина металла должна составлять минимум 5 мм. Желательно использовать сварку для соединения элементов. Металл сначала зачищается, а затем сваривается.
Для оптимального подключения провода к уголку используйте обычный болт или соединительную клемму.
На завершающем этапе протягивается трехжильный провод. Он должен идти от щитка в 220 Вольт по гаражу. Этот кабель и подключается с соответствующим заземлением к розеткам, осветительным приборам.

Если рассмотреть алгоритм прокладки заземления, можно убедиться: данная работа вполне выполнима. Монтаж простой, не требует много времени, экономичен.

Когда гаражное помещение располагается на придомовой территории, можно не делать отдельное заземление. Достаточно организовать заземляющую систему для самого дома, а потом уже от дома к гаражу провести трехжильный кабель от щитка. Главное, выполнять все последовательно, не спеша, в полном соответствии с инструкцией и рекомендациями.

Устройство контура заземления в гараже

Контур собирается из горизонтальных и вертикальных электродов, которые закапываются в грунт, а для заземлителей используются различные металлические конструкции. Все элементы заземления внутри гаража относятся к внутреннему контуру, а снаружи к внешнему. В качестве внутреннего контура заземления по периметру стен, как правило, укладывается металлическая полоса, арматура, уголок или другие изделия, на него подключается все оборудование.

Рис. 5: устройство контура заземления в гараже

Посмотрите на рисунок, здесь приведен один из вариантов заземления в гараже, он подходит для тех ситуаций, когда у вас есть возможность обустраивать контур вокруг всего здания. Оптимальный вариант – на этапе строительства, когда происходит монтаж всей электрики. Если доступ к какой-то области заблокирован другими постройками, то металлические электроды смещаются в свободную область.

Основная задача – обеспечить как можно меньшее сопротивление заземлителя. Для этого вам потребуется предусмотреть достаточную площадь соприкосновения металла с грунтом. Поэтому, если у вас нет возможности установить достаточную протяженность горизонтальных электродов, ее компенсируют нужным количеством вертикальных заземлителей. Способ их установки и соединения может выполняться:

В линию – наименее надежный вариант;
Замкнутой фигурой (треугольник, круг и прочие) – более надежное заземление;
Сложной фигурой – если укладка производится на небольшой площади.

Рис. 6: как соединить заземлители в контур

В качестве заземляющего электрода подойдут обычные стальные трубы, уголки или медные элементы. Любые медные проводники — более надежный вариант, так как со временем медь не разрушается, а сопротивление контура не увеличивается. Размеры заземлителей, в зависимости от их конструкции и материала, выбираются в соответствии с п.1.7.111 ПУЭ по таблице 1:

Таблица 1

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм	Толщина стенки, мм
Сталь	Круглый:
черная	для вертикальных заземлителей;	16	—	—
для горизонтальных заземлителей	10	—	—
Прямоугольный	—	100	4
Угловой	—	100	4
Трубный	32	—	3,5
Сталь	Круглый:
оцинкованная	для вертикальных заземлителей;	12	—	—
для горизонтальных заземлителей	10	—	—
Прямоугольный	—	75	3
Трубный	25	—	2
Медь	Круглый:	12	—	—
Прямоугольный	—	50	2
Трубный	20	—	2
Канат многопроволочный	1,8	35

После того, как вы определились с местом установки заземления гаража и всеми материалами, приступайте к самой процедуре.

Это интересно: Как спрятать провода от телевизора, компьютера и другой техники: рассмотрим по полочкам

Необходимые материалы

Системы заземления

В сетях с глухозаземленной нейтралью существует три вида систем подключения рабочих и заземляющих проводников. Рабочими являются нулевые проводники, по которым протекает ток нагрузки, защитные же служат только для доставки потребителю потенциала земли от заземляющих устройств. Рассмотрим их особенности, и как будет делаться заземление для разных систем.