Заземление в гараже и правила выполнения работы

Системы заземления

Техника безопасности перед началом работ

Прежде чем приступить к установке электрощита, надо ознакомиться с техникой безопасности, которая в разы снизит риск травмирования электротоком. При работе с электрической сетью придерживаются следующих правил:

Обязательная проверка электрощитка на наличие повреждений и других дефектов

Все электроприборы разрабатываются с учетом того, что они будут осторожно использоваться. Поэтому перед применением проверяют целостность изоляционных элементов и корпуса. Щитом с дефектами пользоваться нельзя, так как он может быть очень опасным

Очистка помещения от емкостей с водой. Электрическое оборудование не должно находиться рядом с жидкостью, так как она хорошо проводит ток. Также нельзя работать с приборами мокрыми руками. Ознакомление с инструкцией. Перед работой с любым электроприбором надо ознакомиться с его инструкцией, в которой описаны основные особенности его использования. Нельзя одновременно прикасаться к отопительным батареям и электрическим щиткам. Специалисты не советуют перегружать электрощиток и подключать к нему много устройств, так как это приведет к перегрузке сети и ее замыканию

Щитом с дефектами пользоваться нельзя, так как он может быть очень опасным. Очистка помещения от емкостей с водой. Электрическое оборудование не должно находиться рядом с жидкостью, так как она хорошо проводит ток. Также нельзя работать с приборами мокрыми руками. Ознакомление с инструкцией. Перед работой с любым электроприбором надо ознакомиться с его инструкцией, в которой описаны основные особенности его использования. Нельзя одновременно прикасаться к отопительным батареям и электрическим щиткам. Специалисты не советуют перегружать электрощиток и подключать к нему много устройств, так как это приведет к перегрузке сети и ее замыканию.

Зачем заземление в гараже?

Казалось бы, зачем городить огород и сооружать какое-то заземление, если дома мы прекрасно обходимся и без него? На этот вопрос отвечает тот пункт правил эксплуатации электроустановок (ПЭУ), которым определяется степень электрической опасности помещения. Для этого выбраны следующие критерии:

• Конструктивные особенности помещения – устройство полов, стен.
• Температурный режим.
• Параметры влажности.
• Наличие токопроводящей пыли.
• Присутствие агрессивных веществ или их паров, способных разрушить диэлектрик – основу электрической изоляции.

Гаражи часто строят цельнометаллическими, из профильных листов на каркасе. При пробое фазы на эту оболочку она, учитывая ее размеры и объем, становится подобием обкладки конденсатора. Если внутри него окажетесь вы – с включенным электроприбором в руках или на вас будет обувь с недостаточными диэлектрическими свойствами, весь накопленный электрический заряд уйдет в землю через ваше тело. Вероятность летального исхода почти 100 процентов.

Полы земляные, бетонные или из кирпича относятся к токопроводящим. Будет правильным считать таковыми и деревянные, если они недостаточно сухие. А это наверняка так, поскольку параметры влажности и температурный режим связаны напрямую.

В неотапливаемом гараже она та же, что и у наружного воздуха, а при отсутствии эффективной вентиляции влага конденсируется везде, где возможен перепад температур из-за разности в теплопроводности материала – на стенах, внутри корпусов электроприборов и арматуры. И ее может оказаться достаточной, чтобы произошел электрический пробой.

Есть ли в гараже металлическая пыль? Смешной вопрос, не правда ли? Особенно если в нем есть заточной станок. А агрессивные пары и жидкости? Да сколько угодно!

Суммируя все вышесказанное, мы получаем, что по правилам электробезопасности гараж относится к помещениям повышенной опасности. Ну а при земляных полах вы можете считать их и особо опасными. Как видите, вопрос о необходимости надежного заземления отпадает сам собой. Только это нехитрое устройство имеет электрическое сопротивление меньшее, чем ваше тело. Поэтому в случае аварии электрический ток пойдет по нему, минуя вас.

Схемы и расположение потребителей

Как провести проводку в гараже своими руками? Перед началом работ нужно подобрать схему проводки в гараже своими руками. Схемы электропроводки в гараже бывают разными, в зависимости то того, какая информация требуется тому, кто их смотрит. В электрической технике различают принципиальные схемы и схемы расположения.

Первые должны детально описывать всю электрическую цепь, а вторые – расположение потребителей, с указанием расстояния или так, чтобы можно было ориентироваться по масштабу чертежа. Начнем с принципиальной схемы подключения проводки в гараж, которая требуется в соответствии с последней версией ПУЭ.

Однофазная принципиальная схема электроснабжения гаража показана на рисунке ниже. Для удобства на схеме проводки в гараже использована реальная расцветка проводов (как в обычных кабелях).

Разводка электропроводки в гараже своими руками — схема, фото:

Фазный проводник сети находится под опасным напряжением относительно нейтрали и земли, так как нейтраль обычно заземляется. Однако, для работы устройства защитного отключения (УЗО) необходима защитная земля (PE, protection earth).

ВНИМАНИЕ! Никогда не соединяйте защитную землю с нейтралью! Используйте правильно устроенное заземление. Принцип работы УЗО состоит в использовании дифференциального трансформатора, который складывает входящий (по фазному проводу) и уходящий (по проводу нейтрали) токи. Если изоляция потребителя повреждена и есть замыкание на корпус, то сумма токов фазного провода и нейтрали не равна нулю

А разницу дает как раз ток утечки на землю

Если изоляция потребителя повреждена и есть замыкание на корпус, то сумма токов фазного провода и нейтрали не равна нулю. А разницу дает как раз ток утечки на землю

Принцип работы УЗО состоит в использовании дифференциального трансформатора, который складывает входящий (по фазному проводу) и уходящий (по проводу нейтрали) токи. Если изоляция потребителя повреждена и есть замыкание на корпус, то сумма токов фазного провода и нейтрали не равна нулю. А разницу дает как раз ток утечки на землю.

Возможно, этот ток течет по телу человека! Смертельный ток около 100 мА. А УЗО, показанное на схеме, настроено на ток 5 мА. Таким образом, человек будет защищен, ибо устройство сработает за миллисекунды и разомкнет цепь.

Но это работает только в том случае, когда ток утечки течет помимо дифференциального трансформатора УЗО, а именно в отдельной линии заземления!

Главный автомат обесточивает нашу маленькую сеть на схеме при коротких замыканиях на общей линии (магнитная защита) или в случае большой суммарной перегрузки всех линий (тепловая защита). Также он используется при ремонтах.

Для того, чтобы обеспечить независимость разных потребителей, используется несколько линий, питающихся от одной или нескольких групп. Обычно в частном гараже, как и в квартире, вполне достаточно одной группы. А каждая группа питается от своего автомата в цепи фазы. Это очень удобно при ремонтах.

Автоматы (автоматические выключатели) защищают свои цепи от перегрузок по току и от коротких замыканий. Следует помнить, что УЗО защищает цепи только от токов утечки! От перегрузки по току она цепь не защищает, это делает автоматический выключатель.

Шины, расположенные в щитках, выполняются в виде полос или брусков из медных или латунных сплавов и снабжены отверстиями для проводов, которые затягиваются винтами. Следует сказать, что современная номенклатура электротехнических изделий очень удобна для монтажных работ, если использовать ее грамотно.

Схема трехфазной сети отличается от однофазной только двумя дополнительными фазами и установкой трехфазных (строенных) автоматов и УЗО. Отдельные фазы этой сети разводятся как линии напряжения 220 В совместно с нейтралью. Между любыми двумя фазами напряжение равно 380 В, а фазовый угол в равномерно нагруженной сети равен 120 градусов. При этом ток в нейтрали равен нулю.

Электричество в гараже своими руками — схема расположения показана на следующем рисунке:

На таких схемах электрики в гараже не обязательно выполнять требования для чертежей по принятым правилам, так как мы делаем их для себя. Главное – это ясность всех обозначений. Вертикальные участки проводки отмечены плюсами с указанием высоты. Это даст возможность легко посчитать длину линий.

На схеме подключения электропроводки в гараже обозначаются условными обозначениями розетки и светильники. Можно добавить выключатели. Все добавляется по месту расположения. Мы еще поработаем над этим документом чуть ниже, когда будем выбирать материалы.

Пошаговый план построения электросети

Порядок составления электрической схемы для гаража выглядит следующим образом:

• Первым делом, необходимо нарисовать план гаражного помещения и графически обозначить место расположения главного распределительного щита с указанием расстояния от стен. Далее распределяется электропроводка в гараже, схема которой должна содержать разводку кабелей, места установки осветительных приборов.
• Затем на плане указываются точное местоположение рабочего стола и других электроприборов стационарного базирования, таких как токарный станок, сварочный аппарат, компрессор и так далее.
• Затем делается схема каждой стены, на которой будет размещена розетка. На схеме указывается расположение электрических приборов, их высота и план подвода к ним розетки.

К сведению. Правильной будет такая электрика в гараже, схема которой будет предусматривать как общее освещение всего помещения потолочными светильниками, так и освещение локального характера. Выключатель на общее освещение должен быть установлен при выходе на таком расстоянии, чтобы можно было достать до него вытянутой рукой, при этом сделав один шаг от входа. Выключатели на локальное освещение монтируются непосредственно на месте, на уровне глаз.

• Электрический распределительный щит также устанавливается при входе, для того, чтобы можно было полностью обесточить помещение, покидая его.
• Возле выключателя общего освещения нужно установить распределительную коробку, для того, чтобы каждый из светильников имел отдельный кабель питания. Если все светильники подключены параллельно от одного кабеля, то распределительная коробка не нужна.

• Схемы электропроводки в гараже должны содержать указания по использованию нужного вида кабелей в зависимости от нагрузки. Медные кабели с сечением жилы в 1,5 мм рассчитаны на нагрузку в 3 Киловатта, кабели с сечением 2,5 мм выдерживают нагрузку до 5 Киловатт. При выборе кабеля всегда нужно делать запас нагрузки в 20-25%.
• Настоятельно не рекомендуется подключать розетки последовательно, одну от другой. Лучшим вариантом будет провести общий кабель от щитка и подключить к нему каждую розетку по отдельности через распределительную коробку, как показано на фото ниже. Обычно кабель с разводкой и коробками укладывается под потолком.

Рекомендуется, чтобы схема подключения электричества в гараже для розеток предусматривала наличие устройства УЗО с отдельным автоматом. Такое устройство защитит пользователя от случайного поражения электрическим током в результате повреждения проводки или электроприбора. К тому же цена такого устройства – это ваша жизнь. Сила тока перегрузки для отключения подачи энергии не должна превышать 16 Ампер для кабеля с сечением 1,5 мм, и 25 Ампер для кабеля с сечением 2,5 мм.

Важно. Схема электропроводки гаража с деревянной или другой сгораемой основой должна предусматривать установку защитных металлических коробов для укладки кабелей. Эти коробы будут препятствовать воспламенению обшивки в случае перегрева и возгорания кабеля

Эти коробы будут препятствовать воспламенению обшивки в случае перегрева и возгорания кабеля.

Техника безопасности перед началом работ

Прежде чем приступить к установке электрощита, надо ознакомиться с техникой безопасности, которая в разы снизит риск травмирования электротоком. При работе с электрической сетью придерживаются следующих правил:

Обязательная проверка электрощитка на наличие повреждений и других дефектов

Все электроприборы разрабатываются с учетом того, что они будут осторожно использоваться. Поэтому перед применением проверяют целостность изоляционных элементов и корпуса. Щитом с дефектами пользоваться нельзя, так как он может быть очень опасным.
Очистка помещения от емкостей с водой

Электрическое оборудование не должно находиться рядом с жидкостью, так как она хорошо проводит ток. Также нельзя работать с приборами мокрыми руками.
Ознакомление с инструкцией. Перед работой с любым электроприбором надо ознакомиться с его инструкцией, в которой описаны основные особенности его использования.
Нельзя одновременно прикасаться к отопительным батареям и электрическим щиткам.
Специалисты не советуют перегружать электрощиток и подключать к нему много устройств, так как это приведет к перегрузке сети и ее замыканию.

Щитом с дефектами пользоваться нельзя, так как он может быть очень опасным.
Очистка помещения от емкостей с водой. Электрическое оборудование не должно находиться рядом с жидкостью, так как она хорошо проводит ток. Также нельзя работать с приборами мокрыми руками.
Ознакомление с инструкцией. Перед работой с любым электроприбором надо ознакомиться с его инструкцией, в которой описаны основные особенности его использования.
Нельзя одновременно прикасаться к отопительным батареям и электрическим щиткам.
Специалисты не советуют перегружать электрощиток и подключать к нему много устройств, так как это приведет к перегрузке сети и ее замыканию.

Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1)

В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и требования к заземлению. Во второй части (практика) я опишу традиционные решения для заземления зданий и перечислю преимущества и недостатки этих решений. Третья часть (практика) будет в некоторой степени продолжением второй части. В ней будут описаны новые технологии, используемые при строительстве систем заземления. Как и во второй части, будут перечислены преимущества и недостатки этих технологий.

Если читатель обладает теоретическими знаниями и его интересует только практическое применение, то лучше пропустить первую часть и начать со второй.

Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет только ознакомиться с инновациями, то лучше пропустить первые две части и начать с третьей.

Мое мнение по поводу описанных методов и решений несколько одностороннее. Пожалуйста, поймите, что я не представляю свой материал как законченную и объективную работу, а скорее отражаю свое мнение и опыт.

Некоторые части текста являются компромиссом между точностью и желанием объяснить на «человеческом языке», поэтому были сделаны упрощения, которые могут быть «оглушительными» для технически продвинутого читателя.

1 часть. Заземление

В этой части я объясню терминологию, основные виды заземления и качественные характеристики заземляющих устройств.

Б1. Рабочее заземление (функциональное заземление) Б2. Защитное заземление.

Б2.1 Заземление как часть внешней молниезащиты Б2.2 Заземление как часть системы защиты от перенапряжений (SPD) Б2.3 Заземление электросети.

А. Термины и определения

Чтобы избежать путаницы и недопонимания в остальной части обсуждения, я начну с этого пункта. Я буду ссылаться на определения, данные в действующем издании «Правил устройства электроустановок (ПУЭ)» (глава 1.7 седьмого издания).

Заземление — это преднамеренное электрическое соединение точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (EAR 1.7.28).

Заземляющее устройство — комплект заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).

На рисунке он представлен толстыми красными линиями:

Заземлитель — это проводящая часть или набор проводящих частей, соединенных вместе и находящихся в электрическом контакте с землей (ПУЭ 1.7.15).

На рисунке он показан толстыми красными линиями:

Сопротивление заземления — это отношение между напряжением на заземлителе и током, протекающим от заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).

Заземлитель (заземляющий электрод) — это проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с местной землей (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21).

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

Далее следуют определения, которые не могут быть найдены в стандартах и правилах или описаны недостаточно точно, отсюда только мое описание.

Зачем контур заземления в гараже?

Современные электроприборы часто требуют подключения к розеткам с заземляющим контактом. Предполагается, что через этот контакт их корпуса соединятся с контуром заземления. Изоляция токоведущих частей внутри прибора может быть повреждена, в него может попасть вода. Не обязательно проливать воду на сварочный аппарат. Тот же эффект получится, если внутрь попадет влажный воздух. При определенных температурных условиях водяной пар конденсируется на металлических деталях корпуса. Вы можете об этом даже не подозревать, а вода совместно с пылью, всегда имеющейся внутри того же сварочника, является проводником электрического тока.

Поэтому наличие заземляющего проводника в электропроводке и розеток с заземляющими контактами является непременным требованием безопасной эксплуатации современного электрооборудования. Отдельный вопрос касается освещения повалов и погребов. Из-за сырости и высокой влажности они относятся к помещениям с повышенной опасностью. Для питания светильников используется сверхнизкое напряжение от разделительных трансформаторов. А корпуса их заземлять обязательно.

Но это еще не все. Есть такое понятие: сторонняя заземляющая часть. Это металлические конструкции, которые не являются частью электроприбора (например, корпусом щитка), но где тоже может оказаться опасный электрический потенциал.

Если корпус гаража металлический, то, несмотря на нахождение его на поверхности земли, на нем тоже может оказаться напряжение. Между корпусом гаража и грунтом устанавливается гидроизоляция, да и сам он частенько стоит на бревнах или шпалах. Поэтому его связь с землей ненадежна.

Прокладка кабелей питания осуществляется самым простым способом: линии крепятся к металлическим тросам или проволоке, закрепляемых на корпусах гаражей сваркой или болтовыми соединениями. Повреждение изоляции кабельной линии приводит к появлению потенциала на тросе, а, следовательно, – на одном или нескольких корпусах. Если повреждение напрямую не контактирует с металлическими частями, находящимися рядом с ним, то во время дождя этот контакт может появиться. Прикасаться к корпусу гаража под напряжением смертельно опасно.

Не стоит ожидать, что питающая линия окажется защищенной УЗО. Это не реальная затея, так как даже при абсолютно исправных кабелях невозможно предугадать, что взбредет в голову владельцам гаражей.

Как производится подключение

Сначала необходимо разобраться со схемой правильного заземления контура гаража. Во вводном щитке необходимо подключить устройство дифференциального тока. Оно устанавливается для защиты проводки при обнаружении токов утечки. Описываемое устройство при возникновении аварийной ситуации мгновенно отключает ток на вводном устройстве.

Некоторые опытные электрики советуют создавать заземление в форме буквы Т. В таком случае 2 электрода вбиваются по углам, а остальные 2 располагаются в смотровой яме. После этого все элементы соединяются вместе и подключаются к щитку.

В качестве электродов могут выступать уголки, которые сделаны из металла. Они должны иметь длину от 2 до 2,5 метров. Стоит помнить, что размер такого элемента не должен быть меньше 50х50 мм. Если же в качестве элемента системы заземления гаража используется металлическая труба, стоит выбирать изделие диаметр которой составляет не менее 3,2 см. При этом толщина стенок должна быть не меньше 3 с половиной мм.

Также необходим гибкий провод, необходимый для соединения щитка с остальными элементами. Часто опытные электрики отдают предпочтение медному проводу.

После подготовки всех описанных элементов системы можно начинать работу по е сборке. Все происходит в несколько этапов:

1. Сначала электроды вкапываются в почву. Для этого необходимо создать небольшие ямки, имеющие глубину до 50 см.
2. После этого между ними необходимо создать траншеи. В них будет укладываться заземляющая арматура. Стоит помнить, что расстояние установленными элементами должно быть не меньше 1,5 метра.
3. На следующем этапе нужно вбить уголки в землю. Чтобы это происходило быстрее, конец указанного элемента можно подточить при помощи болгарки. Забивание производится кувалдой до тех пор, пока уголок полностью не войдет в дно ямы. Верхний конец должен располагаться ниже поверхности примерно на полметра. Таким же образом происходит вбивание остальных уголков.
4. Все вбитые в землю. Элементы необходимо соединить полосой из металла, которая имеет толщину около 4 мм и ширину около 4 см. Соединение следует производить сваркой после зачистки металла до блеска.

Чтобы удобнее подключать провод  к уголку, можно приварить к нему болт или клемму. После проведенных работ нужно протянуть трехжильный провод от щитка по всему гаражу и подключить его к розеткам и светильникам. Перед тем как сделать заземление в гараже своими руками, стоит посмотреть видео с описанием данного процесса. Это позволит избежать многих ошибок, которые совершаются неопытными людьми.

Сделанная таким образом система заземления позволит защитить людей, работающих в гараже от удара током.

Проверяем заземление самостоятельно

Да, такой способ существует. Заключается он в следующих действиях:

• понадобится обычный патрон для лампы и лампочка;
• лампочка вкручивают в патрон;
• одним концом патрон соединяют с фазой;
• второй конец подключают к контуру заземления;
• если лампочка засветилась – контур заземления пригоден к использованию.

Может Вас заинтересует статья Как подключить люстру на двойной выключатель правильно

Для оценки сопротивления заземлителя нужно сравнить напряжение в сети (розетке) и напряжение на лампочке. При несущественном отличии – все в порядке, вы справились с установкой заземления, и оно будет безопасно работать, а при большой разнице в напряжении заземляющий контур нужно заглубить сильнее или добавить электродов.

Заземляющий контур своими руками

Итак, как сделать заземление в гараже, чтобы оно эффективно защищало от поражения электрическим током? Для этого создается так называемый заземляющий контур – совокупность металлических деталей, которые отводят электрический ток и рассеивают его. Основным параметром контура является величина электрического сопротивления между ним и физической землей. Ниже приведена таблица его зависимости от состава грунта.

Как видите, традиционная фундаментная подсыпка из гравия и глины по своему электрическому сопротивлению почти не отличается от человеческого тела. Поэтому просто заколотить металлический штырь на глубину около полуметра и присоединить к нему корпус станка или третий контакт евророзетки – это совершенно недостаточная мера для создания эффективной защиты.

Для проникновения во влажные и хорошо проводящие ток слои грунта необходим металлический штырь длиной около двух метров, а в отдельных случаях и до трех метров. Заземляющий контур должен состоять минимум из трех вертикальных штырей и соединяющих их горизонтальных металлических проводников.

Поэтому его традиционно делают в виде равностороннего треугольника с расстоянием между вершинами, равным одному метру. Это лучшая конфигурация для стекания тока и его рассеивания. Но если по условиям местности такую фигуру построить проблематично, вы можете разомкнуть контур и вытянуть его в линию.

На месте установки проводников копается траншея глубиной около полуметра и такой же ширины. В качестве вертикальных штырей используется круглый, четырех- или шестигранный пруток из черного или нержавеющего металла. Можно использовать и трубы, но их сложнее забивать. Диаметр вертикальных элементов из черного металла от 16 до 32 мм. При использовании нержавеющей стали можно ограничиться меньшими размерами – от 10 до 25 мм (последнее значение для труб).

Горизонтальные проводники делаются из плоского проката – полос или уголков. Их ширина не менее 10 мм. Правила устройства электроустановок рекомендуют, чтобы площадь их сечения была не менее 100 мм2. Плоская форма выбирается исходя из соображений большего контакта с землей, именно это условие обеспечивает эффективное стекание тока с проводников в землю.

Вертикальные штыри лучше заколачивать не кувалдой, а перфоратором. Длинный прут вгонять в землю неудобно, лучше его разрезать на куски и соединять их, приваривая к концам трубчатые муфты. Горизонтальные элементы контура к штырям привариваются, а места соединений покрываются битумной мастикой и другими материалами, защищающими от коррозии.

К концу одного из вертикальных штырей приваривается металлическая проушина, к которой с помощью болта с гайкой крепится заземляющий провод – лучшим его видом является плоская гибкая полоса, сплетенная из медных прядей. Этот элемент должен находиться над поверхностью земли.

После монтажа вертикальных и горизонтальных элементов траншею засыпают, плотно утрамбовывая грунт для лучшего контакта с металлом. Неплохо будет обильно пролить его водой.

Для проверки работоспособности контура заземления можно воспользоваться простейшим приспособлением, состоящим из электрического патрона с лампой накаливания и двух проводов с зажимами-крокодилами на концах.

Один зажим присоедините к фазному проводу. Второй – к заземляющему проводнику (можно использовать точку, где он присоединяется к третьему контакту евророзетки). Если все сделано правильно, яркость свечения лампы должна быть такой же, как при штатном включении в сеть. Это неофициальный метод контроля, но он довольно действенен.

Заземляющий контур не является окончательным решением проблемы электробезопасности. Электрическая проводка в гараже должна быть защищена автоматическими выключателями, а к каждой розетке подключено УЗО.

Если вам необходимо приобрести геосинтетические материалы, то на данном сайте kazgeodor.kz  вы найдете лучшую цену.