Системы заземления типа TN-S, TN-C, TN-C-S
Прежде чем разбираться в типах заземление, нужно правильно понять, что оно из себя представляет. Ведь при упоминании этого слова, у большинства в сознание всплывает картинка: идущая по фасаду здания металлическая лента, которая присоединяется к вбитому в землю стержню.
К сожалению такое малое знание о заземление ведет к тому, что часто встречаются ситуации, когда пытаясь найти в помещение отвод для заземления и не найдя его, совершаются ошибочные действия. А именно попытки произвести заземление путем подсоединения третьего провода к различным металлически предметам. Особенно при установке стиральной машинки. Это могут быть трубы отопления, стояки и что-то иное.
А ведь в принципе, действие это понятно, ведь считается, что трубы идут через землю и значит, что электричество уйдет туда. Но не все так радужно. Такой способ заземления очень опасный. Ведь если случится ситуация при которой произойдет электропробой на корпус стиральной машины, то электрические удары могут получить все люди, которые в этот момент принимали ванну или просто пользовались краном. При этом в любой из квартир расположенных по стояку. А это может привести к летальному исходу.
Что такое заземление?
Поэтому чтобы производить заземление необходимо хорошо разбираться в этом деле и все делать согласно требованиям безопасности.
Что же такое заземление? По периметру здания вбивается ряд металлических стержней. Между собой они соединяются металлическими полосами. Так образуется контур заземления. К нему подсоединяется оборудование или электроустановки. Это и будет называться заземлением электроустановки (оборудования).
Существуют два вида заземления:
- Защитное – эти видом обеспечиваются все дома, к которым подведено электричество;
- Рабочее – присутствует на всех зданиях, оно служит главным образом для защиты от ударов молнии.
Чтобы организовать собственную систему подключения заземления, нужно определить тип системы заземления, которое подключено в конкретном здании. Существует общая точка, в которой соединяются обмотки трансформатора. Она имеет свое название – нейтраль или еще ее называют нулевая точка. Такое название получено из-за того, что при стабильной работе потенциал нагрузки равен всегда нулю.
Существует три типа заземления:
Чтобы понять, что они обозначают надо сделать расшифровку входящих в них букв. Первая буква будет обозначать, какой характер имеет заземление:
- Т – нулевая точка (нейтраль) – соединена с землей;
- I – все части проводящие ток, подвергнуты изоляции от земли.
По второй букве, можно определить какой характер заземления имеют открытые проводящие части входящих в здание электроустановок:
- T – существующие части связанны с землей, вне зависимости от того какого характера существует связь;
- N – части электроустановок связаны напрямую с землей, а для заземления потребителей существует отдельный PEN проводник.
Рассматривать их все стоит только при необходимости. Так как основным типом заземления, которое характеризуется низковольтностью – это до одной тысячи вольт. При этом используется система TN. Она включает в себя три подвида. Они имеют также буквенную аббревиатуру (буквенное обозначение систем заземления):
Следует расшифровать эти понятия.
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.
Делаем заземление своими руками
Инструкции
Первоначально выкапывают ямки, примерно на полметра глубиной. Между ними проделываются траншеи для расположения заземляющей арматуры. Электроды следует размещать на расстоянии примерно в один метр, можно немного больше. Далее вбивают уголки в землю. Теперь с помощью тяжелого молотка нужно вбить электроды. Каждый электрод вгоняют таким образом, что над ним остается около пятидесяти сантиметров почвы.
Уголки соединяют с помощью полосы металла, толщиной не менее пяти миллиметров. Приварив элементы с помощью сварочного аппарата, их соединяют между собой. Затем подключают провода к уголкам с помощью клемм.
По завершении всех работ остается только протянуть трехжильный кабель к щитку от помещения. Именно этот кабель используется для подключения ко всем электроприборам, он заземлен.
Нужно ли заземление в гараже, решать должен, конечно же, его владелец, но лучше это сделать заранее, не дожидаясь неприятных последствий
Внимание стоит обратить на то, что с электрическим током шутить нельзя
Если гараж располагается на территории возле места проживания, то устройство заземления в гараже иметь необязательно. Ведь система заземления находится в доме. В таком случае проводят трехжильный кабель от дома к гаражу.
Организация заземляющего контура
Для защиты проводки в гараже во вводном щитке необходимо подключить УЗО (устройство защитного контура). Этот элемент обезопасит внутреннюю сеть от токов утечки. По сути, УЗО представляет собой дополнительное устройство защиты: он при возникновении аварии моментально прекращает подачу электроэнергии в гараж.
Сам контур заземления выполняется в виде треугольника, прямоугольника или прямой линии. Также его можно закольцевать. Часть электриков использует Т-образный контур заземления. Он включает в себя 2 электрода, вкопанные с передней стороны гаража, а 2 другие электрода устанавливаются в смотровой яме.
В качестве электрода применяются металлические полосы и уголки: первые вбиваются в земли, а вторые используются для их соединения между собой.
Количество таких элементов и их размеры определяют при помощи специализированной программы. Однако на практике расчеты не всегда соответствуют реалиям, поэтому со временем может возникнуть потребность в добавлении новых электродов в контур заземления.
Если возможность копать траншею нет, то используют естественные заземлители. В их качестве применяют арматуру фундамента или перекрытия пола в гараже.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы “Специалисту по модернизации систем энергогенерации”
Как сделать заземление в гараже своими руками при подключении к сети 220в В качестве электрода применяются металлические полосы и уголки первые вбиваются в земли, а вторые используются для их соединения между собой. Спрашивайте, я на связи!
Монтаж проводки
Пошаговая инструкция по монтажу проводки в гараже включает в себя несколько пунктов, каждый из которых посвящен отдельному виду операций. Все они проводятся в определенной последовательности и начинаются с подготовительных мероприятий.
Пошаговый план содержит следующие обязательные пункты:
- Разметка трасс прокладки кабельных жгутов.
- Проделывание штробов (если электропроводку решено развести скрытым способом в толще стен).
- Обустройство ниш для установки розеток и выключателей.
Отступы при разметке трассы электропроводки
От розеток и выключателей трасса намечается строго вертикально вверх, где под самым потолком устанавливается распределительная коробка. Это позволит в будущем учитывать предполагаемое место прокладки проводов и при необходимости сверления не повредить их.
Если в помещении проложены отопительные трубы – трассы проводки должны располагаться на удалении от них не менее, чем 25 см. Места под розетки намечаются на расстоянии примерно 0,3 метра от пола, а под выключатели – порядка 1,0 метра. Одновременно с этим выдерживается удаление проводов и мест монтажа электроустановочных изделий от косяков дверей и рам окон (оно не должно быть менее 10-15 см). В отличие от жилых квартир, в гаражах выключатели устанавливаются в районе гаражных ворот или калитки. Глубина штробов выбирается в зависимости от толщины кабеля или проводного жгута (согласно ПУЭ этот показатель не должен превышать 2,5 см).
Различные крепежные изделия для кабеля или провода представлены на фото ниже:
- Хомут-стяжка, универсальный крепежный элемент для фиксации проводников
- Стяжка предназначена для крепления кабеля на бетонных и кирпичных основаниях
- Скоба металлическая для крепления кабеля
- Скоба пластиковая для крепления кабеля
- Изолятор электрический для крепления ретро проводки
- Дюбель стяжка для крепления проводниковой или кабельной продукции
- Дюбель-хомут для крепления плоского и круглого кабеля
- Самодельный крепеж из стальной ленты
- Самодельный крепеж из кусков провода
- Клипсы-пластиковые для крепления круглого кабеля или гофрированной трубы
- Пластиковый кабель-канал
Ввод силового кабеля и монтаж электрощита
Если капитальный гараж стоит отдельно от дома – силовой кабель подводится к нему по воздуху (на опорных столбах).
Требования к трассе проводки воздушной линии и ввод в здание.
Требования к трассе проводки воздушной линии выглядят так:
- Высота протяжки проводов СИП над проезжей частью – не менее 6 метров.
- Их удаление от земли на участке пешеходной зоны – 3,74 метра.
- Высота расположения точки ввода в гаражное строение – не ниже 2,75 метра.
Воздушный и подземный ввод силового кабеля в гаражный бокс. В кооперативных объединениях часть работ, связанную с подводкой нуля и фазы, берет на себя местная администрация. В этом случае ввод кабеля питания осуществляется от общей линии с наружной стены гаражных боксов.
Подключение щита учета к линии электропередач и ввод электропитания помещение гаража смотрите на видео:
Коммутационные элементы вводного устройства размещаются в электрическом щитке, навешанном на стене строения недалеко от входа. В шкафу размещается следующее коммутационное и защитное оборудование:
- Рубильник (вводный автомат).
- Счетчик учета.
- Линейные автоматические устройства.
- УЗО и шина заземления.
Здесь же может быть установлен самодельный или покупной понижающий трансформатор. Схема электрощита для гаража со счетчиком электрической энергииСхема электрического щита в гараже без счетчика. На схеме электрического щитка указываются марка и тип кабеля, соединяющего все эти элементы. Возможны два варианта схемных решений для гаражей:
- В первом случае в помещении не предусмотрена смотровая яма.
- Во втором варианте исполнения придется заложить специальный трансформатор, обеспечивающий питанием 12 или 36 Вольт переносную лампу и светильники в смотровой яме.
Внутренняя разводка и освещение смотровой ямы
Внутренний монтаж электропроводки выполняется либо скрытым (в штробах), либо открытым способом – в металлическом рукаве, кабель-канале или гофре.
Освещение смотровой ямы необходимо выполнить светильниками с пониженным напряжением на 12, 24 или 36 вольт, в зависимости от приобретенного вами понижающего трансформатора. В качестве источников света нередко применяются светодиодные ленты, рассчитанные на 12 Вольт. В этом случае питание можно брать от АКБ, поскольку потребление у светодиодных элементов мизерное.
Этапы монтажа электропроводки
Монтаж проводки в гараже включает в себя подготовку, работы на внешнем участке и монтаж внутренней схемы.
Подготовительные работы
Подготовка к прокладыванию проводки включает в себя нанесение разметки, где планируется установить розетки, выключатели и осветительные приборы. Гнезда под них можно высверлить при помощи перфоратора с алмазной коронкой. Штробы в стенах, где будет пролегать провод, выполняются специальным инструментом — штроборезом или же молотком и зубилом. Однако в последнем случае работа будет проводиться немного медленнее. Глубина и ширина штробы зависит от диаметра провода, но в большинстве случаев требуется не более 2 см в ширину и глубину.
В том случае, если кабель для подключения освещения протягивается по потолку, значит впоследствии штробы с проводкой нужно будет заштукатурить. Если же это невозможно, то используется гофра для кабеля. Она закрепляется на потолке хомутами на саморезах.
Прокладка кабеля на улице
Наиболее простой способ — это воздушная прокладка кабеля. Если это осуществляется над проезжей частью, то высота пролегания провода должна быть около 6 метров и выше. Если над пешеходной зоной — выше 4 м. Над гаражом прокладка провода должна производиться на высоте не менее 3 м. В некоторых случаях потребуется сделать стойку в виде изогнутой конструкции из стальной трубы. Если же расстояние от столба ЛЭП до гаражного бокса составляет более 25 м, то нужно будет установить промежуточную опору.
Подземная прокладка кабеля осуществляется с использованием бронированного кабеля со специальной маркировкой «Б». Он укладывается в траншею, которая выкапывается от столба ЛЭП в сторону гаража. Для укладки кабеля применяется стальная или пластиковая труба с диаметром в 2 раза больше диаметра кабеля. Также обязательно используется гидроизолирующее средство: труба обрабатывается, например, при помощи битумной мастики. Около столба ЛЭП кабель отводится вверх и его конец герметизируется.
Внутренняя разводка
Интересуясь, как провести проводку в гараже, необходимо узнать об особенностях внутренней разводки кабеля. Такие работы могут быть проведены двумя способами:
- Скрытый. В этом случае монтаж проводки начинается с обрезки кабеля на куски, длина которых равна длине шлейфов. После этого монтируются распределительные коробки: их закрепляют саморезами. Кабель укладывается в штробы, закрепляется пластиковыми хомутами. Соединение электропроводки между шлейфами осуществляется при помощи клеммных колодок. После того, как кабель будет уложен в штробы, они заделываются штукатуркой. Производится монтаж розеток с выключателями с подключением к проводам.
- Открытый. Такой способ подходит для деревянного гаража. В этом случае используются кабель-каналы, представляющие собой короба с крышкой. Сначала основа нарезается по длине каждого вертикального или горизонтального участка, закрепляется саморезами на разметках, линиях схемы проводки. Затем производится укладка кабеля, монтаж розеток и выключателей. И в завершение — кабель-каналы закрываются крышками.
Монтаж распределительного щитка
Также важно знать, как правильно провести проводку в гараже, когда он стоит отдельно от основного дома. В этом случае необходимо будет на гаражном помещении установить отдельный распределительный щит, где будет установлен прибор учета потребляемой электроэнергии. Работа не представляет собой ничего сложного, но требует больших материальных затрат
Щит можно установить внутри или снаружи гаража. Последний вариант предпочтительнее, так как это не будет препятствовать снятию показаний контролерами
Работа не представляет собой ничего сложного, но требует больших материальных затрат. Щит можно установить внутри или снаружи гаража. Последний вариант предпочтительнее, так как это не будет препятствовать снятию показаний контролерами.
Крепление щитка осуществляется на саморезы с пластиковыми дюбелями на высоте 1-2 м. На каждый шлейф необходимо установить отдельный автоматический выключатель и один общий — на ввод.
Зачем контур заземления в гараже?
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.
Как сделать заземление своими руками
После того как закуплены все материалы, можно приступать к собственно изготовлению контура заземления. Для начала нарезают металл на отрезки. Длина их должна быть больше расчетной примерно на 20-30 см — при забивании вершины штыре изгибаются, так что приходится их срезать.
Заточить забиваемые края вертикальных электродов — дело пойдет быстрее
Есть способ уменьшить сопротивление при забивании электродов — один конец уголка или штыря заточить под углом 30°. Этот угол оптимален при забивании в грунт. Второй момент — к верхнему краю электрода, сверху, приварить площадку из металла. Во-первых, по ней проще попасть, во-вторых, меньше деформируется металл.
Порядок работ
Независимо от формы контура, начинается все с земляных работ. Необходимо выкопать канаву. Лучше ее сделать со скошенными краями — так она меньше обсыпается. Порядок работ такой:
- Расчищают площадь, на которой будет размещаться контур заземления, наносят разметку.
- По разметке копают траншею глубиной 70-80 см, шириной около 50 см. Глубина неслучайна — если проложить металлосвязь ниже или выше, металл будет быстрее корродировать.
Подготовленные штыри ставят в намеченных местах, забивают до тех пор, пока над поверхностью не останется участок около 20 см.
- Когда все вертикальные электроды забиты, срезают площадки или искореженные куски, зачищают металл, приваривают горизонтальный электрод — маталлосвязь. Шов должен быть непрерывный, хорошего качества.
После остывания места сварки, шов прокрасить. Только ни в коем случае не красьте сами электроды и полосу, их соединяющую. Это очень ухудшит контакт с землей, все придется переделывать. Краской защищается только место сварки, как наиболее подверженное коррозии. Вся остальная поверхность металла должна быть без краски.
- От ближайшей к дому точки готового контура заземления копают канаву такой же глубины как и под -контур 60-70 см. Ширина ее может быть меньше — если полоса будет цельной и не надо ее сваривать.
- Полосу металла сечением не менее 25*4 мм укладывают в вырытую канаву. Ее приваривают к электроду или металлосвязи.
Возле стены дома уложенная полоса поднимается из земли на расстояние не менее 200 мм от поверхности. В этом месте можно подключать шину или провод, который идет к шине защитного заземления, расположенной в щитке.
Собственно, на этом все. Заземление в частном доме своими руками сделали. Осталось его подключить. Для этого надо разобраться со схемами организации заземления.
Ввод контура заземления в дом
Контур заземления необходимо каким-то образом завести на шину заземления. Сделать это можно при помощи стальной полосы 24*4 мм, медной проволоки сечением 10 мм2, алюминиевым проводом сечением 16 мм2.
В случае использования проводов, их лучше искать в изоляции. Тогда к контуру приваривается болт, конец проводника надевается гильза с контактной площадкой (круглой). На болт накручивается гайка, на нее — шайба, затем провод, сверху — еще одна шайба и все это затягивается гайкой (картинка справа).
Как завести «землю» в дом
При использовании стальной полосы есть два выхода — завести в дом шину или провод. Стальную шину размером 24*4 мм тянуть очень не хочется — вид неэстетичный. Если есть — можно при помощи того же болтового соединения провести медную шину. Она нужна гораздо меньшего размера, смотрится лучше (фото слева).
Также можно сделать переход с металлической шины на медный провод (сечение 10 мм2). В этом случае к шине приваривают два болтана расстоянии в несколько сантиметров друг от друга (5-10 см). Медный провод закручивают вокруг обоих болтов, прижимая их с помощью шайбы и гайки к металлу (затягивать как можно лучше). Это способ — самый экономный и удобный. Требует не так много денег, как при использовании только медного/алюминиевого провода, провести его через стену проще, чем шину (даже медную).
