Заземление гаража

Заземление гаража

Не всегда есть возможность подключить гараж к надежной электросети. В основном автолюбители хранят свои машины в расположенных отдельно гаражных кооперативах, в которых состояние элктропроводки оставляет желать лучшего.

Именно поэтому приходится самостоятельно заботиться о своей безопасности, меняя старую проводку и создавая индивидуальный заземляющий контур. И далее Енот Электрик поведает вам, как сделать заземление гаража своими руками и нужно ли это вообще.

Типы схем заземления

Существует четыре основные схемы, которыми пользуются многие электрики. Рекомендуется детальнее ознакомиться с их описанием и отличительными особенностями.

Система TN-S

Среди наиболее надежных схем заземления электрической сети гаражного помещения выделают TN-S. Однако многие электрики отказываются пользоваться ею, так как монтаж системы занимает много времени.

При выполнении монтажных работ человеку придется позаботиться о том, чтобы от подстанции к автогаражу были проведены провода N и PE. Самостоятельно это сделать сложно и поэтому приходится пользоваться помощью специальных компаний, услуги которых стоят недешево. Люди считают это экономически невыгодным и выбирают более дешевые методы.

Схема TN-С

Этот метод намного популярнее предыдущего, так как он не требует больших финансовых затрат. При использовании схемы проводник с фазой подключаются к электрическому щитку, установленному внутри автогаража. При подключении заземляющего контура PEN-провод разделяется на отдельные проводки N и РЕ. Это позволяет владельцу гаража подключить контур собственноручно.

Однако у этой схемы имеется недостаток, который связан с тем, что фаза может перейти на все устройства, подключенные к сети. Такая проблема возникает, если совмещенный провод разрывается. Это приводит к следующим последствиям:

• возможность удара током при работе с приборами;
• подача высокого напряжения на подключенные инструменты.

Схема заземления TN-С-S

Опытные электрики советуют пользоваться именно этой схемой, так как она в разы безопаснее остальных. Однако при проведении заземляющего контура таким методом придется потратить немало финансовых средств. Большая часть денег будет израсходована на проведение кабеля к гаражу, а также на полную модернизацию электропроводки.

Используя схему TN-С-S, проводник подстанции подключают к распределительному щитку гаражного кооператива. После этого к строению проводят пятижильный провод.

Система заземления ТТ

Людям, которых интересует простое заземление, следует обратить внимание на схему ТТ. В этом случае владельцу гаража придется самостоятельно сделать контур из нескольких электродов, которые вкапываются в грунт неподалеку от автогаража. К главным достоинствам такой технологии относят то, что она не требует вложения денег.

Система уравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов (СУП) выполняет следующие функции:

• в случае повышения напряжения на одном из электроприборов, оно будет равномерно распределено по всем металлическим конструкциям, тем самым исключив вероятность поражения током человека;
• для защиты от высокого напряжения внутри гаража, возникающего при разряде молний.

СУП является обязательным элементов защиты вне зависимости от типа заземления, которое используется в электропроводке. Для создания такой системы потребуется провести по всему контуру гаража металлическую полосу, подключив к ней проводники.

Системы заземления

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

Система TN-C

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

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

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

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

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

Система TN-S

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

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

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

Система TN-C-S

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

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

Система ТТ

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

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

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.

Распространенные системы

Многие владельцы гаражей для заземления используют следующие системы:

1. TN-C. При выборе такого варианта к щитку подводится совмещенный проводник. Используемый проводник PEN разделяется на PE и N. Благодаря этому можно произвести заземление самостоятельно. Стоит отметить. Что описываемая система имеет серьезный недостаток – пари обрыве провода фаза пойдет на все приборы. Из-за этого во время прикосновения к ним можно получить удар током. Именно поэтому не стоит создавать такую систему самостоятельно, не обладая опытом проведения подобных работ. Если вы уверены в том, что все элементы системы не могут быть повреждены, можно использовать описанную систему.
2. TN-S. Данная система является более надежной, чем описанная выше. Но стоит отметить, что она создается достаточно редко, так как для этого необходимо от подстанции протянуть провода N и PE отдельно. Для этого придется потратить достаточно большую сумму.
3. TN-C-S. Указанная система считается одной из самых безопасных. При выборе такого варианта совмещенный проводник протягивается от подстанции, после чего организовывается повторное заземление. После этого от распределительного устройства осуществляется протягивание пятижильного провода. Многие электрики рекомендуют именно эту систему, так как она является очень надежной. Но стоит упомянуть, что за модернизация проводки придется заплатить самому владельцу гаража. Именно поэтому многие автолюбители отказываются от этого варианта.
4. TT. Данная система подразумевает создание индивидуального контура из нескольких металлических электродов, которые вкапываются в землю около гаража. Данный способ является самым простым и не требует вложения большого количества денег. Именно поэтому многими владельцами гаражей делается именно такая система.

Чтобы самостоятельно произвести заземление, стоит более подробно узнать о данном процессе и следовать всем правилам, приведенным в инструкции.

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.