Как сделать заземление в гараже

Безопасность в гараже обеспечивается определенными техническими правилами. Создание заземляющего контура гарантирует комфортное использование помещения. Сделать это можно даже самостоятельно.

заземленный стержень

Нюансы и требования по ПУЭ

Требования к заземлению гаража, как и любому другому оговаривается п.1.7 ПУЭ. Основным параметром для контура заземления гаража является переходное сопротивление между заземлителем и грунтом. Эта величина определяет путь движения тока, либо через тело человека (если его сопротивление меньше), либо через контур заземления гаражного помещения. Поэтому, в соответствии с  п.1.7.103 ПУЭ сопротивление заземления должно быть не более 5, 10 и 20 Ом для линий, у которых фазное напряжение составляет 380, 220 и 127 В соответственно.

Следует отметить, что для подключения заземляющего проводника подходят далеко не все конструкции. Так, согласно требований п.1.7.123 категорически запрещено использовать для подключения защитного заземления в гараже оболочку кабелей, различные трубопроводы и газопроводы, несущие тросы, канализацию и отопительные сети. Поэтому заземление в гараже должно подключаться отдельным или совместным защитным проводником. Который согласно п.1.7.3 ПУЭ может быть проводом PEN или PE, а в зависимости от способа их подключения реализуют и различные системы заземления гаража.

Зачем заземление в гараже

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

Важно, что током может ударить в тот момент, когда человек совсем этого и не ожидает.

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

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.

Какие бывают схемы заземления?

Как бы вам ни показалось странным, но заземление, при всей его видимой простоте, строится по схемам. Они бывают нескольких типов:

• TN-C – классическая двухпроводная схема используемая, при электроснабжении бытовых потребителей энергии. Нейтраль (ноль) в ней тянется от общей точки соединения выходных обмоток трансформатора силовой подстанции. Провод N в ней технологический, поскольку при работе электроустановки по ней течет ток. Вы можете подключить к нему корпус прибора, станка или короб рубильника для защиты оборудования от сверхтоков. Этот способ называется зануление, для защиты людей от поражения электрическим током он бесполезен. Категорически нельзя подключать технологическую нейтраль к третьему (боковому) контакту так называемой евророзетки, поскольку это приводит к тому, что через корпус электроприбора во время его работы течет ток.
• TN-S – трехпроводная схема, в которой от подстанции параллельно проводу N тянется защитный проводник PE. К PE подключаются боковые контакты евророзеток, а также корпуса электроприборов напрямую. Если изоляция пробита, то ток уходит по нему, минуя тело человека, которое имеет большее электрическое сопротивление. Недостатком способа является необходимость тянуть от подстанции не четыре, а пять проводов.
• TN-C-S комбинированная схема, когда к проводу N перед вводами в помещение подключают провод PE, имеющий непосредственный контакт с землей. Если электрический контакт РЕ с физической землей разрывается или становится недостаточно плотным, фаза появляется на корпусе электроприборов. Поэтому ее можно применять в помещениях с низкой влажностью воздуха, диэлектрическими полами, отсутствием пыли и агрессивных паров в атмосфере.
• ТТ. Схема, когда потребитель электроэнергии создает отдельный заземляющий контур и подключает к нему корпуса электроприборов, а также боковые контакты евророзеток. Наиболее правильный способ обеспечения безопасности, если вы делаете заземление для гаража своими руками.

Подробнее о системах заземления читайте в статье «Земля в электротехнике»

Существующие системы

Итак, сначала вкратце рассмотрим, как можно самому сделать заземление гаража. Существует несколько систем, которые используются на сегодняшний день.

1. TN-C. В этом случае к вводному щитку подводится фаза и совмещенный проводник (ноль с землей, PEN). Этот провод PEN уже на вводе разделяется отдельно на PE и N, что позволяет сделать гаражное заземление своими руками. Недостаток такой схемы заключается в том, что при обрыве совмещенного провода фаза перейдет на все заземленные электроприборы. Как результат – на всех Ваших металлических светильниках и электроинструменте будет протекать 220 Вольт. Одно прикосновение и последствия могут быть с летальным исходом, поэтому самостоятельно делать такой вариант защиты мы не рекомендуем.
2. TN-S. Более надежное заземление гаража, однако, встретить его в реальности вряд ли удастся, т.к. для этого кооператив должен протянуть к потребителям отдельный N и PE провод от подстанции к собственному ВРУ. Понятное дело, что заниматься этим не выгодно, поэтому такую схему заземляющего контура мы отбрасываем.
3. TN-C-S. Одна из самых безопасных систем, которая представлена следующим образом: от подстанции к ВРУ кооператива протягивается совмещенный провод PEN и организовывается повторное заземление. Уже от ВРУ к потребителям идет пятижильный провод: 3 фазы, ноль и земля. Современные застройщики используют именно эту схему защиты электропроводки на 380 Вольт, но обладателям старых гаражей, скорее всего, придется самому платить за модернизацию проводки. Понятное дело, что тоже не всегда на это согласятся автолюбители.
4. TT. Ну и последняя схема заземления гаража – сделать индивидуальный контур из нескольких металлических электродов, вкопанных в землю рядом с гаражным помещением. Как Вы понимаете, это самый простой и дешевый способ защиты электропроводки, о котором мы сейчас и поговорим.

Ниже мы рассмотрим один из вариантов монтажа заземления в гараже своими руками. Инструкция с фото примерами поможет Вам самостоятельно сделать PE контур с минимальными затратами времени и денег.

Зачем нужен контур заземления

Многие электрические приборы нуждаются в розетках с заземляющим контактом. С помощью этого контакта корпуса техники присоединяются к заземлительному контуру. Изоляционный слой, нанесенный на токоведущие элементы приборов, иногда повреждается, вовнутрь проникают вода или влажный воздух. Результат — образование конденсата на металлических поверхностях электробытовой техники. Вода — отличный проводник электричества.

Гаражи часто бывают достаточно сырыми помещениями. Данные здания квалифицируются как объекты повышенной опасности.

Существуют дополнительные факторы риска, присущие гаражам, корпус которых выполнен из металла. Металлические конструкции, не относящиеся к электроприборам, могут оказаться под напряжением, если выступят в качестве сторонней заземляющей части. Дело в том, что между металлической частью гаража и почвой находится гидроизоляционный слой, стоящий на шпалах или бревнах, поэтому контакт между корпусом и почвой не всегда надежен.

Кабеля обычно прокладывают путем их фиксации к проволоке или металлическим тросам. Последние держатся на гаражных корпусах за счет болтовых или сварных соединений. Нарушение изоляционного слоя на тросе приводит к возникновению потенциала, передаваемого на корпус гаража. Даже при отсутствии прямого контакта кабелей с металлическими поверхностями во время дождя этот контакт неизбежно возникнет.

Таким образом, наличие заземления — важнейшее требование, обеспечивающее безопасность как самой электробытовой техники, так и ее пользователей.

Делаем контур заземления: материал на видео

Сейчас есть отличная возможность подробно рассмотреть все нюансы работы благодаря содержательному ролику в формате видео. Здесь изложены все ключевые этапы изготовления и прокладки контура заземления.

Для начала внимательно посмотрите первую часть работ.

Сделайте для себя все необходимые заметки, запишите наиболее существенные моменты. А потом можно переходить и ко второй части.

Теперь, когда вся основная суть работы стала понятной, прозрачной, вполне можно переходить к самостоятельным действиям. Запаситесь всеми необходимыми материалами, составьте схему заземления, ориентированную именно на ваше гаражное помещение, с привязкой к местности. И поэтапно выполняйте работу.

Когда вы сделаете своими руками надежное заземление для вашего гаража, это будет очень существенный вклад в обеспечение безопасности. С вашей электропроводкой все будет в порядке, вы до минимума снизите вероятность поражения током даже от мощных приборов и инструментов, которые часто используются в мастерской гаража.

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.

Инструкция по подключению

Итак, для начала разберем схему правильного заземляющего контура гаражного помещения.

Во вводном щитке обязательно нужно подключить УЗО, которое защитит проводку при обнаружении токов утечки. Устройство защитного отключения является очень хорошим помощником заземляющему контуру, т.к. при возникновении аварийной обстановки моментально отключает электроэнергию на вводе.

Что касается самой схемы заземления гаража на 220В, она может быть выполнена либо в виде треугольника, либо в виде прямой линии, как показано ниже. Некоторые электрики рекомендуют сделать Т-образную схему защиты – 2 электрода вбить по углам с передней стороны помещения и 2 электрода вкопать в смотровой яме. Все 4 железных заземлителя соединяются между собой и подключаются к соответствующей шине в щитке.

Электроды могут быть представлены уголками из металла, длиной от 2 до 2,5 метров. Размер уголка должен быть не менее 50*50 мм. Если Вы решили использовать металлическую трубу для того чтобы сделать заземление гаража своими руками, ее диаметр должен быть не менее 32 мм, а толщина стенок свыше 3,5 мм.

Ну и последний элемент контура – гибкий провод, соединяющий подземную конструкцию с заземляющей шиной. Рекомендуется использовать медный провод сечением не менее 6 мм.кв. либо алюминиевый с поперечным сечением свыше 16 мм.кв.

Подготовив все материалы можно переходить к сборке контура. Первым делом нужно вкопать электроды в почву. Для этого подготовьте небольшие ямки, глубиной по 50 см, согласно выбранной схеме, и прокопайте между ними траншеи для соединения заземляющей арматуры. Самое подходящее расстояние между электродами – 1,2 метра. Выкопав ямы согласно схеме заземления гаража можно переходить к вбиванию уголка в землю. Для этого рекомендуется заблаговременно подточить его нижний конец болгаркой, после чего кувалдой вбить электрод, чтобы он вошел до конца (верхний конец должен быть ниже земной поверхности на полметра).

Вбитые уголки соединяются между собой металлической полосой, шириной не менее 4 см и толщиной не менее 5 мм. Соединять элементы схемы рекомендуется сваркой, предварительно зачистив металл до блеска.

Для удобства подключения провода к уголку рекомендуется приварить болт либо специальную клемму, как показано на фото ниже.

В последнюю очередь трехжильный провод протягивается от щитка 220 Вольт по гаражу и подключается с заземлением к розеткам и светильникам. Наглядно увидеть весь процесс Вы можете на видео уроках ниже, с которыми мы Вам настоятельно рекомендуем ознакомиться.

Первый этап работ

Второй этап работ

Вот по такой инструкции можно запросто сделать заземление гаража своими руками. Как Вы видите, все довольно просто и не занимает много времени. Если гаражное помещение находится на территории дома, то совсем не обязательно делать индивидуальный защитный контур. Правильнее будет изначально сделать заземление частного дома, после чего пустить трехжильный провод от домашнего щитка к гаражу.

Будет интересно прочитать:

Выбор системы заземления для гаража

Всего согласно п.1.7.3 ПУЭ выделяют шесть систем питания электрических сетей, но для снабжения гаражей актуальны только четыре из них:

• TN-C – с совмещением защитного и нулевого;
• TN-C-S – с частичным совмещением;
• TN-S – с выделенными защитным и нулевым;
• TT – с глухозаземленной нейтралью.

В зависимости от того, какая из этих схем запитки электропроводки применяется в вашем случае, определяется наиболее актуальный вариант подключения защитного контура от общей системы или установки индивидуального заземления.

TN-C.

Система TN-C подразумевает, что к вводному щитку в гараже подводится четырехпроводная линия, в которую входят три фазы и совмещенный защитный и нулевой проводник PEN. Такая система заземления являет достаточно распространенной, так как она позволяет существенно экономить на отдельном заземляющем проводе. Но в ее работе отмечается не менее существенный недостаток.

Пример подключения по схеме TN-C

Посмотрите на рисунок, здесь приведен пример аварийной ситуации, когда происходит обрыв проводника  PEN на участке от подстанции или распредустройства до гаража. В случае такого разрыва и одновременного включения электроприборов в розетку потенциал с фазы может перейти на корпус оборудования и все заземленные части. В результате прикосновения к ним человек будет поражен электрическим током.

Следует отметить, что такая угроза в системе TN-C несет особую опасность в трехфазных устройствах, где схема проводки использует нулевой провод не для каждого потребителя, и  те спокойно будут продолжать свою работу. При однофазном подключении повреждение PEN проводника сразу обнаружится – ни один прибор работать не будет, что хорошо заметно на тех же светильниках. Поэтому подключение заземления на PEN проводник в гараже крайне опасно, и его лучше реализовывать через индивидуальный контур.

TN-C-S.

Такой способ является более безопасным развитием системы TN-C, когда от подстанции схема питается по четырехпроводной линии с совмещенным PEN проводом. На определенном участке совмещенный провод разделяется на PE – защитный и N – нулевой провод двумя отдельными жилами. При этом в точке разделения должно осуществляться повторное заземление.

Рис. 2. Пример подключения по схеме TN-C-S

Такой способ актуален для владельцев гаражей, чьи помещения питаются TN-C. В таком случае с вводного кабеля совмещенную жилу разделить на две и обустроить индивидуальный контур. В гараж вместо двухжильного будет заводиться трехжильный провод. Следует отметить, что к нулевому проводу на вводе в гараж нужно подключить УЗО, так как со стороны подстанции и других гаражей будет присутствовать угроза попадания потенциала при повреждении совмещенного проводника.

TN-S.

Представляет собой систему, в которой присутствует сразу пять питающих линий – три из которых отводятся на фазные, один для нулевого, и один для заземления. Таким образом, проводник  PE имеет отдельную жилу. За счет чего питание по TN-S схеме является самым безопасным. Но из-за необходимости включения  в линию дополнительной жилы этот способ питания является более дорогостоящим, и для питания гаражных корпусов и кооперативов используется редко.

Рисунок 3: пример подключения по схеме TN-S

Посмотрите на рисунок, при повреждении нулевого провода заземление продолжит выполнять свои функции с теми же параметрами, не зависимо от остальных элементов сети.

TT.

Представляет собой наиболее распространенную в отечественных сетях схему питания бытовых потребителей. При этом снабжение осуществляется по четырехпроводной линии, в которую входят три фазы и ноль. Нулевой проводник здесь заземляется, а система носит название трехфазной с глухозаземленной нейтралью. Провод PE в такой системе отсутствует, поэтому для заземления гаража устанавливается собственный контур.

Рис. 4. Пример подключения по схеме TT

Обустройство индивидуального контура для гаража является самым надежным и наиболее безопасным способом защиты.

Вертикальный заземлитель

Для стандартных гаражей в основном используются металлические уголки длиной 2-2,5 метра размерностью 50х50 мм. Вместо них также можно установить трубу диаметром до 32 мм со стенками толщиной не более 3,5 мм. Существует и третий вариант устройства заземления, предполагающий использование медного провода с сечением до 6 мм, который соединяет подземную часть конструкции с остальными элементами электросети.

Важно отметить, что вкапывать вертикальные заземлители запрещено.

Вместо этого их необходимо вбивать прямо в землю. Расстояние между электродами должно быть в пределах 1,5-2,5 метра. Перед началом работ в месте, где будет создан контур заземления, выкапывается траншея глубиной до 50 см.

Все электроды соединяются между собой металлическими полосой или прутом. Сечение первой не должно быть меньше 100 кв.мм, а диаметр второго – 10 мм. Все компоненты контура соединяются посредством сварки, а новые швы обязательно прокрашиваются во избежание образования коррозии на заземлении.

Вывод

Когда заземление организовано правильно, можно не волноваться об электрической проводке. Таким образом, минимизируется опасность поражения током. Эта работа не сложная, и ее под силу выполнить даже самостоятельно.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...