Заземление в гараже своими руками 220в

Заземление в гараже своими руками 220в

Как сделать заземление в гараже своими руками?

Гаражное помещение для любого автовладельца является не только местом стоянки автомобиля, но и собственной мастерской. Здесь часто выполняется посильный ремонт четырехколесного друга, в котором участвует сварочное оборудование и прочие электрические инструменты. Особая опасность системы электроснабжения гаража заключается в отсутствии защитного заземления, которым преимущественное большинство отечественных гаражных кооперативов не оснащено. А без него невозможно обезопасить человека при повреждении электрических приборов или других элементов гаражной электропроводки.

В случае попадания электрического потенциала на корпус возникает угроза поражения током, которая может привести к электротравме. Чтобы избежать этого, многие владельцы авто задаются вопросом, как сделать заземление в гараже своими руками. Для подключения заземляющего контура необходимо выполнить ряд требований и соблюсти определенные нюансы.

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.

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.

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:

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

Организация заземления в гараже своими руками

Устройство собственного контура заземления подразделяется на несколько этапов. Для этого выполните следующие процедуры:

  • Перед установкой заземления выкопайте углубления для размещения вертикальных электродов — порядка 50 см в глубину и соедините их между собой траншеей такой глубины, чтобы расстояние от контура до поверхности грунта не превышало 20 см.
  • Забейте вертикальные электроды на глубину 1 – 1,5 м. Перед забиванием их заостряют, чтобы они легче входили. Проложите горизонтальные элементы контура так, чтобы они соединяли 2 электрода, находящихся поблизости. Рис. 7: пример схемы расположения электродов заземления
  • Соедините вертикальные и горизонтальные заземлители при помощи сварки (если они выполнены из стали) или болтовым соединением (если из меди). Рис. 8: соединение вертикальных и горизонтальных заземлителей

Электрический контакт в местах таких соединений должен получиться максимально надежным, не допускайте слабых креплений, которые могут разрушиться на этапе засыпания траншеи.

  • Проверьте контур заземления при помощи мультиметра или контрольной лампочки. Лучше всего это делать при помощи специального моста, но при отсутствии такового, подойдут и более доступные средства.
  • Если сопротивление заземления гаража получилось слишком большим, попробуйте уменьшить его, установив еще несколько металлических штырей. Если превышение невелико, после засыпания траншеи, величина уменьшиться. А для грунтов с большим сопротивлением актуально засыпать вокруг металлического уголка или шины смесь угля и соли – они значительно снижают сопротивление растекания.
  • Сделайте вывод от контура к электрическому щитку, для него также необходимо установить УЗО, через которое будет подключаться внутренний контур гаража. Рис. 9: подвод заземления к щитку
  • От внутреннего контура сделайте разводку к металлическим корпусам светильников, заземляющим контактам розеток и прочему оборудованию.
  • Траншею засыпьте грунтом, красить или как-то покрывать токоведущие элементы материалами, ухудшающими переходное сопротивление, запрещено.

Как обслуживать заземление гаража?

Правильно выполненное заземление гаража гарантирует безопасность человека, но со временем, может утратить свои характеристики. Поэтому его целостность и работоспособность должны постоянно проверяться, в ваших же интересах выполнять хотя бы доступные манипуляции:

  • Первое, что должно производиться – периодический осмотр, согласно п .2.7.9 ПТЭЭП он выполняется не реже 1 раза в 6 месяцев, его задача выявить места возможных обрывов или уменьшения сечения шины PE.
  • Осмотр с частичной откопкой выполняется не реже раза в 12 лет в местах наибольшей коррозии, как правило, это место входа заземления в грунт.
  • Измерять величину сопротивления следует также не реже раза в 12 лет, при этом величина определяется из приложения 3.1 ПТЭЭП, приведенного в таблице 2

Как правильно сделать заземление в гараже

Зачем нужен заземляющий контур

Дело в том, что чаще всего гаражи делают металлическими с не очень хорошей гидроизоляцией, в результате чего внутри помещения присутствует повышенная влажность. Одновременно с этим автолюбители при ремонте машины используют мощный электроинструмент – сварочный аппарат, компрессор, обогреватели и т.д. Все эти электроприборы обязательно должны быть заземлены иначе при утечке тока на корпус, а особенно если работы происходят во влажной среде, Вы можете стать жертвой поражения электрическим током. В лучшем случае все может закончиться травмой, которая запомниться Вам на всю жизнь. Чтобы лишний раз не подвергать свою жизнь опасности рекомендуется сделать заземление в гараже своими руками, потратив на это немного времени и денег. Ниже мы предоставим простую инструкцию о том, как правильно провести заземляющий контур и какие схемы лучше не использовать.

Читать еще:  Прозрачные ворота для гаража

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 однофазный или трехфазный проводник и проводник PEN, совмещающий функции рабочего нулевого и защитного нулевого проводника. Совмещение проводника в одном означает заземление нейтрали. 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. В настоящее время систему TN-C запрещается применять при новом строительстве, а также в цепях однофазного и постоянного тока, однако имеются допущения в отношении применения указанной системы на ответвлениях от ВЛ. Согласно ПУЭ (п 1.7.132, Глава 1.7) система ТN-C разрешается на ответвлениях от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.
  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.

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.

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:

Заземление в гараже: практические советы

Если вы читаете эту статью, то, очевидно, перед вами в полный рост встал вопрос: как сделать заземление в гараже? Вы проводите в гараже достаточно времени, обзавелись нужными электроинструментами, потихоньку мастерите, и тут, как человек сознательный вы задумались о своей безопасности, ведь гараж-то металлический, да и сыро в нем как-то. Или не металлический, но соседи подсказали, что общего заземления в вашем кооперативе нет, и что они сами себе прокладывали заземляющий контур. Пришло время и вам заняться этой задачей. Делаем заземление в гараже своими руками.

Зачем заземление в гараже?

Рано или поздно любой автовладелец становится хозяином собственного гаража, который подчас выполняет несколько функций. Во-первых, в гараже автомобиль можно ремонтировать. Во-вторых, в хозяйственных руках гараж превращается в универсальную мастерскую, склад, а если есть подвал, то он используется как погреб. Все это нуждается в электрификации и в соблюдении требований безопасности.

Так почему о заземлении в своем гараже нужно заботиться самому? Ведь в многоквартирных домах никто не забивает свой заземлитель во дворе. Зачем он понадобился для гаража?

Кооперативные гаражи зачастую металлические. Гидроизоляция у них, мягко говоря, неважная, как итог – внутри гаража почти «уличная» влажность. В таких условиях использование сварочного аппарата или обогревателя небезопасно: при поврежденной изоляции внутри прибора и при попадании внутрь влажного воздуха, утечка тока на корпус угрожает жизни. Конденсат пара, совместно с пылью, оседая на металлических деталях инструментов, является хорошим проводником электричества.

Отдельного внимания заслуживает освещение подвалов и погребов. Эти сырые помещения, согласно строительным и электрическим нормам, категорируются, как помещения с повышенной опасностью. А корпуса светильников в них нуждаются в обязательном заземлении.

А вот еще один аргумент в пользу гаражного заземления. Если гараж выполнен из металла, то, даже его нахождение на поверхности земли, не является гарантией того, что на корпус гаража не окажется под напряжением. Связь гаража с землей не столь надежна, чтобы выполнять заземляющую функцию, потому что между гаражом и почвой проложена гидроизоляция, а он сам установлен на бревнах или шпалах. Любое повреждение подводящей кабельной линии электропроводки во время дождя может дать эффект контакта с корпусом гаража. Прикосновение к металлическим стенкам гаража, если они оказались под напряжением, смертельно опасно. Поэтому присутствие заземляющей шины в гаражной электропроводке и в розетках является непременным требованием электробезопасности.

Заземление в гараже

Система уравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов – это важный элемент защиты, который не зависит от выбранного вида заземления электропроводки. Чтобы смонтировать такую систему необходимо провести по всему внутреннему периметру гаража полосу из металла и подсоединить к ней заглубленные проводники.

Зачем это нужно:

  • если на одном из приборов повысится напряжение, то оно равномерно распределится по всем металлическим конструкциям, и вероятность удара током будет исключена;
  • чтобы защитить корпус гаража от высокого напряжения, возникающего в грозу при ударах молний.

В общих чертах система уравнивания потенциалов своей конструкцией напоминает свайный фундамент из бетона, и организовать ее реально во время строительства гаража.

Организация заземляющего контура

Чтобы защитить проводку в гараже, на вводном щитке нужно установить устройство защитного отключения: при аварии его срабатывание моментально прекратит подачу электричества в гараж.

Здесь мы подошли к самому «узкому» месту всей проблемы. А именно к тому, где и как расположен ваш гараж. Владельцы гаражей на территории своих частных усадьб на этом месте могут спокойно вздохнуть: прокладка заземлителя для их гаражей ничем не будет отличаться от устройства заземления, к примеру, дома. А может быть даже совмещенной на один общий контур. Площадь позволяет сделать наружный контур, место для траншеи или заглубления хозяин участка выбирает сам, так же, как и геометрию схемы заземления.

Сложнее всех придется хозяевам кооперативных гаражей, вплотную придвинутых друг к другу, особенно, если их пол уже забетонирован. Следующие рекомендации для них.

Совет первый: внутреннее заземление гаража

Ввиду недостатка наружных площадей для устройства заземления, его можно организовать внутри гаража, ведь гараж также возведен на грунте. Некоторые участки пола придется разобрать, а если пол уже забетонирован, то рекомендуется использовать подпол (погреб, смотровую яму). Допускается даже вбить пруты из стали в стенки погреба, ведь он расположен на 2,5 метра ниже земли, что и гарантирует нормальный контакт.

Читать еще:  Каркасный гараж из бруса своими руками

Совет второй: схема заземлителя

Контур заземления классически выполняется в форме треугольника, четырехугольника или прямой линии. Однако для гаража рекомендован проверенный и оптимальный вариант, когда схема заземления выполняется Т-образной. Следуя этой схеме, одна пара электродов заземления располагается по углам, в передней (фасадной) части гаража, а оставшуюся пару вбивают в смотровой яме. После этого все электроды объединяют между собой. Здесь крайне желательна сварка, но подойдет и болтовое соединение. Объединенный контур подключается к заземляющей шине трехжильного кабеля на щитке.

Совет третий: материалы для заземлителя

Для электродов заземления лучше всего подходят металлические уголки (у них наибольшая площадь касания). Оптимальная ширина для уголка – минимально 5 на 5 см. Длина электродов-уголков от 2 до 2,5 м. Уголки можно заменить трубками из металла с толщиной стенки не менее 3,5 мм, и диаметром от 32 мм и выше.

В качестве гибкого провода для соединения подземной системы электродов с шиной заземления на щитке идеально использовать медный кабель сечением в 6 кв. мм. Если применяется провод из алюминия, то его сечение должно быть 16 кв. мм. Подробнее можно почитать в статье «Провод заземления какого сечения выбрать».

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.

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.

Как правильно сделать заземление в гараже своими руками?

Для хранения автомобилей многие владельцы используют частные гаражные кооперативы. В силу разных причин состояние электрической проводки на таких объектах оставляет желать лучшего. В связи с этим многим автолюбителям приходится самостоятельно заниматься проблемами электрической инфраструктуры, важнейшая часть которой — заземление в гараже.

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.

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.

Системы заземления

При наличии глухозаземленной нейтрали имеется три варианта систем подключения рабочих и заземляющих проводников. К рабочим относят нули (по ним течет ток нагрузки). Защитные проводники используются исключительно для транспортировки потребителю потенциала земли от заземлителей. Существует несколько вариантов того, как сделать защитное заземление. Выбор осуществляется между системами TN-C, TN-S, TN-C-S и TT.

Защита по схеме TN-C

Данный стандарт был общепринятым более десяти лет назад. Систему легко узнать по количеству проводников в питающем кабеле: их всегда два. Один — фаза, другой — совмещенный нуль (PEN). Такое название (совмещенный) обусловлено двумя функциями проводника: по нему проходит рабочий ток и выполняется соединение с заземлительным контуром питающего кабеля.

При подобном подходе нулевой проводник в качестве заземлителя применять нельзя. В противном случае при подключении к заземляющим контактам розеток есть высокая вероятность неожиданно оказаться под напряжением. К такому результату приведет обрыв проводника PEN, что очень вероятно в старых электрических сетях, так как контакты в них обычно в крайне плохом состоянии. Вследствие перераспределения токов по фазам в нулевом проводнике появится потенциал в диапазоне от 0 до 220 Вольт, и все заземляющие розеточные контакты будут под напряжением. Раз под напряжением будут контакты, то же самое произойдет и с корпусами электробытовой техники.

Когда речь идет о гараже, не понадобится даже обрыва нуля для получения потенциала на проводнике PEN. Электрическая проводка отличается небольшим сечением, а дистанция до подстанции большая. Наверняка многие замечали, что при работе со сварочным аппаратом в соседних гаражах свет не только мигает или тускнеет, но и периодически становится ярче — это следствие увеличившегося сопротивления проводки. В такой момент на нуле возникает потенциал.

Защита по схеме TN-S

Трехжильные питающие кабеля, пара нулевых шин — признаки заземлительной системы TN-S. Здесь задачи защитного и нулевого проводника разведены. Какая бы ни была нагрузка в сети гаража, когда бы ни возникли обрывы нулевых рабочих проводников на защите, опасный потенциал не возникнет.

Если гараж расположен неподалеку от подстанции и защитный проводник начинается именно там, изготавливать контур нет необходимости. Однако при значительном расстоянии до подстанции без контура не обойтись. Вывод от контура гаража подключают к шине защитного проводника в распредщите.

Защита по схеме TN-C-S

Данное устройство является переходным от TN-C к более совершенной TN-S. Совмещенный нуль расходится на защитный и рабочий. На участке разделения организуется повторный заземлительный контур. В дальнейшем к потребителям идет уже три провода (согласно системе TN-S).

Создать такой контур своими руками не составит проблем. Однако следует учесть нюанс, сопряженный все с той же потенциальной опасностью разрыва совмещенного нуля. Если при возникновении на проводнике опасного потенциала ток, идущий через контур, вызовет реакцию вводного автомата, — система должна обеспечивать безопасность. В противном случае рекомендуется дополнительно защитить групповые линии устройством защитного отключения.

Защита по схеме ТТ

Система — аналог TN-C, но есть и отличие, состоящее в отсутствии подключения заземлительного контура к PEN-проводнику. Контур оставляют независимым, соединяют его лишь с корпусами, металлическими поверхностями, заземляющими розеточными контактами. Отводы от электрощита всегда защищены устройством защитного отключения для токов свыше 30 мА.

Минус схемы заключается в неэффективности при повреждении кабеля в случае попадания тока на металлические конструкции гаража.

Создание заземления

Перед тем как своими руками сделать контур заземления, рекомендуется обратить внимание на ряд важных обстоятельств:

  1. Особое внимание следует уделять контактам. Скрутки запрещены. Действительно надежные соединения позволяют создать клеммы.
  2. Устройство защитного отключения — гарантия безопасности электрической проводки даже в случае утечек тока. При возникновении аварийных ситуаций УЗО моментально отключает питание.
  3. Лучший материал для изготовления электродов — стальные уголки. Рекомендуемый размер уголка — 50 на 50 миллиметров. Оптимальная длина уголка — от 2 до 2,5 метра. Некоторые владельцы гаражей вместо уголка используют трубы. Такой вариант допустим, но толщина стенок труб должна превышать 3,5 миллиметра. Рекомендуемый диаметр трубы — более 32 миллиметров.
  4. Конфигурация заземлительного контура важна. Многие выбирают треугольную схему, однако специалисты настаивают на большей эффективности Т-образной схемы. В этом случае одну пару электродов устанавливают по углам в передней части гаража, другую пару монтируют в смотровой яме. Все электроды объединяют между собой, а затем подключают к шине в электрощите.
  5. Для соединения подземной части системы с заземлительной шиной рекомендуется использовать гибкий провод. Лучший выбор — медный кабель с шестимиллиметровым сечением. Для алюминиевого кабеля необходимо шестнадцатимиллиметровое сечение.
Читать еще:  Заливаем бетонный пол в гараже своими руками

Существующие конфигурации заземлительных контуров показаны на рисунке ниже.

Вертикальный заземлитель

В большинстве случаев для создания вертикального контура выбирают вертикальные заземлители с использованием (на выбор) уголков, труб или медного проводника. Ниже представлена стандартная схема организации заземления в гараже.

Для монтажа заземлительного контура заранее выкапывают яму. Ее глубина должна составлять примерно полметра.

Заземлительные устройства вертикального типа нельзя вкапывать в грунт. Допустимо только вбивание. Между электродами следует поддерживать определенную дистанцию (от полутора до двух метров). Электроды забивают в землю с помощью кувалды. Устройство должно полностью войти в грунт и даже уйти вглубь примерно на 50 сантиметров.

Установленные электроды объединяют друг с другом металлической лентой или прутком. Рекомендуемое сечение ленты — от 100 квадратных миллиметров. Диаметр прутка должен превышать 10 миллиметров.

Соединения выполняют при помощи сварочного аппарата. Все швы подлежат покраске, чтобы защитить металл от коррозийных процессов.

Финальная часть работы — прокладка трехжильного кабеля, который отходит от электрощита. Кабель подключают к розеткам и осветительной технике.

Горизонтальный заземлитель

Данная схема подразумевает укладку металлической ленты на поверхности траншеи. К ленте приваривают болт, к которому направляют кабель (из меди или алюминия). Второй конец провода подводят к шине PE (находится в распредщите). Завершают процесс закапыванием траншеи рыхлой землей. Используемый грунт не должен содержать крупных камней или строительных отходов.

На рисунке ниже показана схема функционирования горизонтального заземления.

Проверка системы

Вне зависимости от выбранной схемы организации заземления после окончания работы требуется протестировать созданную систему на работоспособность.

С этой целью рекомендуется пригласить профессионального электрика, имеющего специальное оборудование. Результат проверки, дающий показатель свыше 47 Ом, указывает на необходимость установки еще нескольких электродов.

Описанные схемы актуальны для гаражей, находящихся на отдалении от жилых построек. Если гараж расположен рядом с частным домом, оборудованным заземлительным контуром, ситуация принципиально иная. Достаточно подтянуть к гаражному строению трехжильный кабель от распредщита.

Как сделать заземление в гараже?

Если вам несказанно повезло, и к гаражному кооперативу проведена электрическая линия, есть смысл оборудовать стойло для своего железного коня по полной программе, установив станки (заточной, сверлильный), а также штепсельные разъемы для подключения ручного электрифицированного инструмента и сварочного инвертора. При этом, чтобы в последующем не было мучительно больно (в прямом смысле), необходимо все монтажные работы выполнить по правилам электробезопасности. В частности, сделать надежное заземление в гараже.

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.

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»

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 мм 2 . 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector