Конструкция и монтаж штыревого заземлителя из уголков

 

Общие положения о заземлении дома

Основной схемой электропитания частного дома это схема TN-C-S. Поэтому при разделении PEN проводника на PE и N на вводе электропитания в дом требует монтажа повторного заземления (подробно читайте статью об электропитании и заземлении частного дома). Наиболее распространен вид заземления частного дома штыревыми заземлителями соединенными в контур.

Штыревой заземлитель издавна использовался для заземления частного дома. В отличие от модульно-штыревого глубинного заземлителя, штырьевой заземлитель можно назвать поистине «народным способом» заземления частного дома. Связано это с дешевизной самого заземлителя и простотой его монтажа, не требующего специального инструмента. Например, для монтажа глубинного заземлителя нужно купить сам заземлитель и для монтажа понадобиться электрический перфоратор. Для монтажа штыревого заземлителя требуется 6(шесть) металлических уголков длинной по 3 метра. Три уголка с размерами полок 50х50 мм и стенкой в 3 мм и три уголка 40х40 мм. Уголок 50х50 мм можно заменить на металлическую трубу диаметром 16 мм и стенкой 3 мм.

Разберем конструкции штыревых заземлителей.

Конструкции штыревых заземлителей

Штыревые заземлители устанавливаются на расстоянии 1 метра от фундамента дома. Общий принцип конструкции штыревых заземлителей следующий:

Общая конструкция штыревого заземлителя

В землю вбиваются металлические уголки или трубы. Их называют электроды. Электроды вбиваются в землю на три метра и соединяются между собой металлическим уголком. Соединение производится сваркой. Расстояние между электродами должно быть не менее 1,2 метра. Вся эта конструкция и является штыревым заземлителем. Соединяется заземлители с главной заземляющей шиной (ГЗШ) дома медным проводом ПВ3 (ПВ три). Соединение провода с заземлителем и ГЗШ болтовое при помощи кабельных медных наконечников.

Примечание: Провод ПВ3 это одножильный провод с медной многопроволочной жилой и изоляцией из ПВХ. Рабочее напряжение до 470 Вольт при переменном напряжении и 1000 вольт при постоянном напряжении. Провод устойчив к механическим изгибам, ударам и линейным растяжениям.

Различные конструкции штыревого заземлителя

Треугольник. Это конструкция штыревого заземлителя, при которой электроды вбиваются в землю по углам треугольника со сторонами от 1,3 метра. Расстояние от фундамента до ближайшей вершины треугольника заземлителя 1 метр.

«Воронья лапа». Это конструкция штыревого заземлителя, при которой электроды вбиваются в землю по углу дома. Расстояние между электродами 3 метра. Расстояние от углового электрода до фундамента 1 метр. Количество заземлителей «воронья лапа» должно соответствовать количеству устроенных молниеотводов для дома.

Рядный заземлитель. Эта конструкция штыревого заземлителя предусматривает расположение штырей-электродов в ряд через 1.2-1,3 метра.

Повторюсь, все уголки (штыри,электроды) вбиваются в землю на глубину 3 метра, соединяются между собой уголками 40х40х4 мм или металлической полосой 40х4 мм. Соединение при помощи сворки. Сам штыревой заземлитель соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) дома,установленной в водно-распределительное устройство(ВРУ) или рядом с ним, проводом ПВ 3.Соединение осуществляется при помощи кабельных наконечников.

Как же правильно вбить электрод в землю?

Монтаж штыревого заземлителя

Начинаются работы по монтажу штыревого заземлителя с земляных работ. Для каждого электрода нужно подготовить приямок в виде перевернутой трапеции. Глубина приямка должна быть 80 сантиметров. Размер нижней приямка внизу 50х50 см, расширяется к верху до 70х70 см.

Штырь, уголок вбивается в землю на глубину 3 метра при помощи кувалды. От нижнего уровня приямка до вершины забитого электрода должно быть 15-20 см.

Забитые уголки,заземлители соединяются металлической полосой или уголками при помощи сварки. Вся конструкция штыревого ззаземлителя соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) проводом ПВ 3.

После того как вся конструкция штыревого заземлителя из уголка вбита, соединена и собрана логично ее засыпать землей. Торчащие из приямка концы уголка заземлителя лучше засыпать глиной. Она имеет большую плотность и хорошо распределяет электрические потоки.

Нельзя засыпать приямки с установленными заземлителями строительным мусором. Если точнее, плотность строительного мусора не должна превышать 20 %(ПУЭ изд.7.глава 1.7)

Другие статьи раздела: Электропроводка дома

 

 

Заземление арматуры фундамента частного дома

Вступление

Вопрос заземления частного дома нельзя оставлять открытым и решать его нужно до заселения. Лучше сделать заземление на этапе строительства дома, а поможет решить эту задачу, сварная арматура фундамента.

Сварная арматура выпускается на заводах, например, заводе сварных сеток УКАЗС. Используется сетка в укреплении конструкций сварных ленточных и плитных фундаментов.

Однако возникает вопрос, насколько заземление арматуры фундамента удовлетворяет нормативным документам.

Фундамент как заземление дома

Заземление это соединение электроустановки с потенциалом земли. Так как в фундаменте используется арматура, то в теории мы можем использовать арматуру заглубленного фундамента, как заземление дома.

Однако возникает, моно ли это делать по нормативам?

Читаем ПУЭ 1.7.14 и видим, что действительно, электропроводящие части зданий, которые находятся в соприкосновении с землёй, могут служить естественными заземлителями. По-моему, всё понятно. Однако ест несколько но.

Во-первых, арматура фундамента должна иметь соприкосновение с землёй. К сожалению, в частных домах, где не используется забивание столбов в землю, не всегда фундамент и его арматура соприкасается с землёй. Виной в этом гидроизоляция фундамента. Именно поэтому арматура фундамента доме, не используется, как контур заземления. Контур заземления делается металлической полосой сваренной в виде кольца «спрятанной» в фундаменте и соединенной с контуром заземления или штыревым заземлителем.

контур заземления штырь заземления глубинный заземлитель

 

Во-вторых, если использовать арматуру фундамента, не сваренную между собой, то нарушается правила прочности соединения, по которому элементы заземления должны быть соединены сваркой или с помощью клемм и болтов и изолированы.

Отсюда вывод, арматуру фундамента не подготовленную специальным образом, использовать как контур заземления дома нельзя.

Однако в этом случае арматура может быть использована, как защитную СУП (систему уравнивания потенциалов) ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

Использование фундамента заземлителем

Есть инструкция Минэнерго под номером РД 34.21.122-87, об устройстве молниезащиты зданий. Согласно этой инструкции:

• Фундаменты полностью изолированные от земли в результате гидро- и/или теплоизоляции не могут служить заземлителями;
• Другие фундаменты со сваренной армированной сеткой могут служить заземлителями при условии, что заземляющим электродом выбран замкнутый сварной контур, проложенный в самом нижнем уровне фундамента под гидроизолирующими слоями. При этом этот части электрода должны быть соединены сваркой, сам электрод замоноличен в бетон с расстоянием до стенок не менее 5 см.

Проще говоря, для заземление арматуры фундамента нужно:

• По нижнему контуру сварной арматуры фундамента проложить и сварить между собой и с сеткой металлические оцинкованные полоски минимальным размером 30×3,5 мм. Можно использовать оцинкованный прут от 10 мм;
• Вывести концы плоски из фундамента наружу, создав концы подсоединения;
• Все соединения проводить в теле фундамента.

Изолированные фундаменты не могут использоваться как заземлители, однако могут служить защитной СУП (уравнивания потенциалов). Дома с изолированными фундаментами заземляются через внешний контур заземления или штыревой глубинный заземлитель.

©ehto.ru

Еще статьи

Похожие посты:

Поделиться ссылкой:

Похожее

Использование арматуры для монтажа контура заземления

Бывают случаи, когда люди, которые самостоятельно осуществляют строительство дома, пренебрегают организацией системы заземления. Это может стать фатальной ошибкой для жителей строения.

Система заземления может быть построена всего за несколько дней.

В качестве искусственных заземлителей может использоваться строительная арматура.

Можно ли сэкономить на контуре заземления?

Если в непосредственной близи строения, в земле находятся различного рода металлические объекты:

• старые водопроводные трубы;
• железобетонные элементы разрушенных зданий;
• обсадные трубы водяных скважин и т.д.,

то они могут быть использованы для организации контура заземления. Более подробный список разрешённых металлоконструкций смотрите в главе 1.7 ПУЭ.

Что из себя представляет контур заземления?

По большому счёту, контур заземления – это разветвлённая, объёмная сеть скрещенных электродов, которые могут соединяться различными способами (сварка, болтовое соединение и т.д.).

Наиболее распространённая конструкция состоит из вертикально размещённых электродов, которые соединены горизонтальными металлическими проводниками.

Конструкция размещается по периметру здания. Согласно общепринятым нормам, контур не должен отходить от фасада здания дальше, чем на метр.

Наиболее дешёвыми строительными материалами являются арматура и стальной уголок. Вполне допускается обыкновенный стальной прокат.

Стоит также несколько слов сказать о глубине погружения электродов. Она напрямую зависит от их толщины. Так, электрод диаметра 12 миллиметров может быть размещён на глубине до 6 метров.

Означенная глубина может быть достигнута с помощью обыкновенных ручных инструментов. Различные промышленные вибраторы позволяют разместить электроды на глубину до 20 метров.

Смотрите также:

После завершения организации контура заземления, владелец здания должен провести необходимые замеры сопротивления и получить паспорт на самостоятельно созданное заземляющее устройство.

Сопротивление созданного контура (согласно ПУЭ) не должно превышать отметки в 4 Ом.

Опытный электрик расскажет о том, как осуществить монтаж заземляющего контура своими руками:

Расчёт контура заземления. Продолжение | ЭлектроАС

Дата: 18 августа, 2010 | Рубрика: Статьи, Электромонтажные работы
Метки: Контур заземления, Монтаж контура заземления, Расчёт контура заземления, Электромонтажные работы

Этот материал подготовлен специалистами компании «ЭлектроАС».
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!

Начало статьи » Расчёт контура заземления«.

В случае использования модульной штыревой системы заземления, в качестве элемента группового заземляющего устройства, применяют k_(исп) = 0,8, прирасстоянии между модулями равном их длине. Допускается уменьшать это расстояние до величины 10 м, в этом случае для системы с длиной штыря 15 м применяют k(_исп) = 0,7,  для 30 метровой системы принимают k_(исп)= 0,5.

Учитывая локальность задачи, стоящей перед нами, здесь не приводятся данные по расчету характеристик горизонтальных полосовых электродов. Их вклад в общий результат соизмерим с точностью метода, поэтому в расчетах его учитывать не будем, принимая его влияние на результат как гарантию получения более точного конечного значения.

Удельное сопротивление почвы с учетом повышающего коэффициента составит величину по формуле (1):

Сопротивление растеканию тока единичного заземлителя выполненного из прута, трубы  или уголка вычисляется по формуле (2):

Где:

L (м) — длина заземлителя;

d(м) — диаметр заземлителя выполненного из прута или трубы, для уголка принимают  d = 0,95p, где p(м) – ширина полки уголка;

h(м)  – заглубление заземлителя, равно глубине залегания его средней точки,   h = 0,5L + t , где t(м)  – в общем случае глубина траншеи;

Количество необходимых заземлителей определяется по формуле (3) методом приближения:

Теперь давайте рассчитаем контур заземления изготовленный из стальных уголков и обваренный стальной полосой описанный в статье

«Вся правда о электромонтажных работах в деревянном доме в соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП. Электромонтаж контура заземления» от 25 июня 2010 г.

В качестве грунта примем глину полутвердую с удельным сопротивлением 60 Ом·м. Заземлители выполнены из 50-го уголка длиной 2,5м и расстоянием между ними 2,5 м. Заземлители расположены по контуру. Ширина полки равна 0,05 м. Глубина траншеи равна 0,5 м. Из таблицы 1 возьмем повышающий коэффициент для второй климатической зоны и длине заземлителей до 3 м. Его значение составит 1,45. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно 10 Ом. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле (1)

Приведем значение размера полки уголка к параметру диаметра заземлителя применяемому в формуле (2):

Заглубление равно:

сопротивление одного заземлителя вычислим по формуле (2):

Определим количество заземлителей методом приближения по формуле  (3), для чего примем k

(исп) = 1, тогда:

По таблице 3 для трех заземлителей собранных по контурной схеме с отношением их длин к расстоянию между ними равному единице получим k(_исп) = 0,75, подставим в формулу (3):

Вернемся к таблице 3 и для четырех заземлителей получим k_(исп) = 0,69, подставим в формулу (3):

Для выбранных нами параметров необходимо четыре заземлителя. Примерный перечень материалов и затрат примет вид: 50-й уголок – 10 м, полоса 40 мм – 22 м (если принять расстояние от заземляющего устройства до дачного домика 10 м плюс ввод), земляные работы порядка 5 м³, бурение, ручная забивка заземлителей, сварочные работы, электромонтажные работы. Срок службы 7-12 лет.

Теперь проведем оценку модульной штыревой системы заземления для тех же условий. Напомним – диаметр штыря 14 мм. Возьмем более дешевую 15 метровую систему.

Этого заземлителя достаточно. Перечень затрат и материалов будет следующий. Модульная система 15 метровая – 1 комплект, земляные работы порядка 1,5 м³, забивка штыря перфоратором, электромонтажные работы. Срок службы 30 лет. Остальное решать вам.

Данный расчет следует применять как оценочный. После окончания монтажа заземляющего устройства необходимо пригласить специалистов электролаборатории для проведения электроизмерений.

Начало статьи » Расчёт контура заземления«.