Выбор термостойкого клея для печей и каминов производители, разновидности и особенности применения
Критерии для выбора клея
Выбирать клей для каминов и печей следует по нескольким критериям. Давайте разберемся с этим вопросом и решим, что именно может повлиять на выбор этого материала.Итак:
Место размещения камина и печей, которое может быть внутри помещения или снаружи. Учитывайте, что термостойкий клей для печей и каминов может выдержать температуру до 120°С. Поэтому этот материал можно применять для облицовки печей
Но тут есть одна деталь. При покупке следует обратить внимание и на нижний предел температур. Находясь на улице, например летней кухне, жидкость должна выдержать и низкую температуру. Также благоприятно переносить и перепад температур в межсезонье
Перед покупкой должна быть полностью изучена инструкция к применению. Для облицовки топки необходимо выбрать огнеупорный клеящий состав.
Также выбор следует делать и по типу материала отделки. Для разных элементов может быть предназначен определенный клей.
Сразу следует обратить внимание и на материал, который применялся в отделке камина. Не всякая основа может к нему подойти.
Не всегда есть возможность применять термостойкий клей для отделки печей, так как этот состав наносится на плитку только тонким слоем. Поэтому следует посмотреть на перепады плоскости. При их большом наличии следует выбирать жаростойкий состав погуще, чтобы можно было сгладить неровности.
Также следует уделить внимание и водо- и паронепроницаемости. Если будет печь для бани, тогда это будет одним из основных требований.
Такой клей можно разделить на два вида.Это определяется по его химическому составу:
- Термостойкий клей синтетический;
- Термостойкий клей натуральный.
Клей, как вариант для облицовки каминов и печей
Кладка камина должна осуществляться с выполнением особенных требований, поскольку в ходе эксплуатации будет постоянный контакт с высокой температурой. Поэтому обычные бетонные растворы в данном случае не подойдут. Нужно использовать специальные, состав которых будет термостойкий, прочный и в то же время эластичный, поскольку при нагревании все компоненты увеличивают форму, а при остывании должны вернуться в исходное состоянии, без трещин и разрушений.
Показатели свойств огнеупорных масс
Специалистами при кладке плитки и каминов используется термостойкий глиняный раствор. Шамот – огнеупорный вид глины, который является основным компонентом смеси, кроме него, присутствует песок, цемент, синтетические пластификаторы, вода.
Такой состав применяется для кирпичной или каменной кладки, но для облицовки он не совсем удобен, поскольку при нанесении на горизонтальную поверхность начинает сползать, и он довольно долго затвердевает. Это может привести к несимметричным линиям, толстым швам, что испортит внешний облик камина. Поэтому для облицовки рекомендовано использование специального клея.
Клей для укладки основания камина
В своем составе смеси для каминов преимущественно имеют глину и цемент, они менее пластичные, именно поэтому их применение для облицовки не рекомендовано. Такую смесь лучше всего использовать для укладки шамотного кирпича, поскольку они схожи по составу, а значит, будут вести себя одинаково во время нагрева.
Это эффект называется линейное расширение, под воздействием высокой температуры все вещества изменяют форму – расширяются, после охлаждения сужаются в исходное положение. Если состав будет одинаковым, то и процент расширения/сужения будет одинаковым, снизится вероятность появления трещин.
Как сделать выбор
Выбор требуемого материала для строительных работ является большим искусством. Для предотвращения чрезмерных денежных, физических и временных потерь, требуется не только отлично разбираться в характеристиках товара, но и обладать необходимым опытом по его применению
При выборе термостойкого клея для плитки, требуется изучить наивысшую, выдерживаемую материалом, температуру, а также обращать внимание на место его применения. Также необходимо заранее знать, какой материал будет клеиться и его состав
Жаростойкий клеевой состав должен обладать способностью к быстрому высыханию. а также достаточной эластичностью. Также стоит иметь в виду его адгезионные свойства .
Высококачественный термостойкий клей для плитки способен сопротивляться температурам до 120 градусов. В процессе сушки клея будут выделяться токсичные испарения, так что не стоит забывать о таком параметре, как токсичность при выборе термостойкого клея для плитки. Такой клеящий состав применяется при достаточно высокой температуре, так что лучшим выбором будет термостойкий клей для плитки с самым низким уровнем токсичности.
Следующим этапом выбора клея является водонепроницаемость . Жаропрочный клей для плитки, который обладает данной характеристикой будет обладать лучшей клеевой способностью. Нагревать высохший огнеупорный клей можно только спустя 2 суток после окончательного высыхания.
Жаростойкий клей для облицовки печей и каминов плиткой
Во время облицовочных работ с печами или каминами клинкерной, шамотной или прочими термостойкими отделочными материалам,не подходит обычный клей. Необходимо применять только жаропрочный плиточный клей. Такой клей выпускают сухими смесями, обладающими особыми химическими компонентами, не теряющим своих свойств во время нагревания. Такие смеси относят к экологическим строительным материалам, не выделяющим токсинов в процессе эксплуатации.
Огнеупорный клей для плитки относится к силикатам, которые изготовлены на базе жидкого стекла с добавлением термоустойчивой глины, каолина, а также некоторых связующих элементов. Этот материал уже готов к использованию, он отлично схватывается, его легко наносить на предварительно подготовленную поверхность.
Готовые смеси для кладки печей
Вариант самостоятельной заготовки материалов для кладочной смеси является самым экономичным, но при этом очень трудоемким, особенно когда дело касается глиняной смеси.Ускорить работу и избежать ошибок при приготовлении кладочного раствора помогут готовые смеси. Их существует множество, но рассмотрим только несколько:
- Емеля – эластичный, жаростойкий готовый материал. Отличается высокой устойчивостью к образованию трещин, почти не пахнет. Смесь хорошо очищается с рук и инструмента. Используется для керамического и шамотного кирпича. Во время кладки печи кирпич можно даже не мочить, так как смесь отлично удерживает влагу.
- Терракот – экологически чистая, жаростойкая, эластичная смесь. В ее составе содержатся высококачественная каолиновая глина, каолиновый песок и шамот. Выдерживает температуру до 1300 градусов. Единственный минус – долго сохнет.
- Огнеупор – используется для кладки внутренних конструкций печей и дымоходов из огнеупорного кирпича. Может использоваться для облицовки наружных поверхностей печей и каминов керамогранитом и керамической плиткой.
- Экабуд – кладочно-затирочный состав для печей их огнеупорного и керамического кирпича.
- Ветонит – глиняный раствор, предназначенный для кладки печей и дымоходов из керамического кирпича внутри помещений. В состав смеси входят глина, цемент, песок и добавки, улучшающие свойства смеси.
Использование готовых смесей требует соблюдения определенных правил:
- В то время как самодельный раствор замешивается в основном вручную, готовые составы нужно смешивать с водой исключительно при помощи миксера.
- Повторное замешивание смеси после ее застывания запрещено.
- Объем одного замеса должен быть таким, чтобы его можно было использовать в течение часа.
- Кладка печи должна производиться при температуре не менее 10 градусов.
- Наличие в смеси пластификаторов, не позволяющих раствору слишком быстро сохнуть, способствует тому, что швы не растрескиваются. Поэтому не следует производить прогрев печи ранее, чем через три дня после окончания работ.
- Для устройства печной трубы нужно приобретать специальную смесь, которая имеет соответствующее обозначение на упаковке.
- Если решено облицевать печь. то делать это нужно не ранее, чем через 20 – 30 дней после начала интенсивного использования.
- После первой топки на швах кладки могут появиться высолы, которые удаляют после остывания печи при помощи влажной тряпочки.
По качеству готовые смеси значительно лучше самодельных, но стоимость их достаточно высока. По этой причине каждый выбирает тот вариант, который лучше соответствует выделенному на устройство печи бюджету.
Разновидности термостойкого клея
Клей для каминов представляет собой раствор с вязкой текстурой, который обеспечивает быстрое и комфортное скрепление декоративных элементов, а также плитки. Существуют две разновидности такой смеси:
- сухая (ее необходимо разводить);
- жидкая (желеобразная).
Первый вариант подойдет для тех, кто не имеет навыков в облицовке. Сухая смесь застывает намного дольше, так что она не испортится, если процесс укладывания плитки затянется. Жидкий клей не уступает по качеству или каким-либо параметрам, но он менее удобен для новичков. Также стоит отметить, что готовая смесь будет стоить дороже примерно в 2-3 раза.
Цементная смесь
Простой цементный раствор смешивают из песка, цемента и воды. Пропорция зависит от марки цемента.Перед добавлением воды цемент и песок тщательно смешивают между собой.
При добавлении дополнительных ингредиентов, получается сложная смесь. Нередко цементный раствор дополняют добавлением известкового теста. Но тогда использовать его нужно достаточно быстро. В составе раствора на одну часть цемента закладывают 1-3 части других вяжущих материалов и 6 – 15 частей песка.
Жаростойкий цементный раствор получают, добавляя в простой цементно-песчаный портландцемента и мелкого битого кирпича.
Глиняная смесь
Для кладки тела печи необходимо приготовить однородный глиняный раствор сметанообразной консистенции и без комочков. Только хорошо приготовленный раствор гарантирует тонкие швы кладки и не крошится при эксплуатации печи.
Перед тем, как готовить раствор, глину проверяют на жирность. Одним из простейших способов является следующий: 2 – 3 кг глины заливают водой, тщательно разминают комки и хорошо перемешивают деревянной лопаткой. После этого смотрят на лопатку:
- если глина сильно пристает к ней, то глина жирная и требует добавки песка;
- если на древесине остаются только отдельные сгустки, то глину можно считать нормальной и раствор готовят без добавления песка;
- если на лопатке остается только тонкая глиняная пленка, то глина тощая и в раствор нужно добавить жирной глины.
Расход глиняного раствора составляет в среднем 25 л на 100 штук кирпича. Оптимальным кладочным раствором считается такой, состав которого максимально идентичен составу кирпича, используемого для кладки печи. Хороший глиняный раствор легко выдерживает нагрев до 800 – 1000 градусов. При этом он не теряет прочности и не трескается.
При необходимости повышения прочности раствора, в него иногда добавляют поваренную соль или портландцемент:
- добавляют 100 – 150 г мелкой поваренной соли на ведро раствора и массу тщательно перемешивают;
- портландцемент добавляют в количестве 0,5 – 1 кг на тот же объем глиняного раствора.
Соотношение глины и песка в глиняной смеси может варьироваться в пределах от 1:1 до 1:2. Объем добавляемой воды обычно составляет четверть от объема глины.
Материалы для приготовления раствора можно заготовить самостоятельно, а можно приобрести готовые компоненты в строительном магазине. При этом вам могут предложить следующие разновидности глины:
- белая глина – используется для приготовления многих огнеупорных смесей, но использование ее разрешено только для дровяных печей с температурой не более 1000 градусов;
- шамотная глина – лучшее решение для печной кладки при любом режиме топки.
Термостойкий огнеупорный клей для печки и камина
Кладка каминов и печей имеет целый ряд особенностей, ведь конструкция будет постоянно подвергаться высокотемпературному воздействию. В связи с этим для процесса нужно выбирать специальный клей для печей и каминов, он поможет сохранить структуру, и не будет разрушаться, трескаться в подобных условиях. Подробнее о том, какими свойствами должен обладать качественный огнеупорный клей, какие виды существуют, будет рассказано далее.
Термостойкий клей для печей и каминов
Для укладочных работ плиточники применяют специальный клей для кладки печей, основанной на глине, однако для облицовочных работ раствор неудобен, он растекается по поверхности, и при этом процесс затвердевания длиться дольше. Поэтому для этой цели создавались печные клеи с иным составом. Они представляют собой вязкую субстанцию, которая обеспечивает быструю и надежную фиксацию облицовки. Может продаваться в готовом виде, либо в виде сухой смеси, которая перед работой требует проведения разведения.
Первый вариант имеет несколько минусов: проводить с ним работу нужно быстро, иначе он засохнет, также цена его выше.
Какие компоненты должны быть в составе
Клей для плитки термостойкий для печей производители стараются создавать с универсальными свойствами, но большее внимание уделяется улучшению ряда необходимых для данных конструкций свойств:
- Жаропрочной стойкости;
- Водостойкости;
- Пластичной структуре;
- Теплообменной способности;
- Линейному расширению;
- Экологичности.
Чтобы получить данные характеристики к основным элементам добавляют различные наполнители. К ним относятся:
- Цементная смесь;
- Песок;
- Шамотные волокна;
- Минеральные добавки;
- Синтетические элементы.
Разновидностей клеевых составов, устойчивых к высоким температурам
Разновидности печных клеев выделяются по двум главным критериям: по назначению, на каком этапе применяется состав; по форме выпуска, выбор определяется условиями и объемами работы, опытом мастера.
По назначению
В продаже всегда можно встретить универсальные средства, но получить более надежный и качественный эффект, можно выбирая состав под конкретную цель и условия.
Важным является ориентир на вид материала, который будет приклеиваться. Клей для металла, не будет так хорошо проявлять себя со стеклом. Клей для камина термостойкий имеет свои особенности и в других ситуациях это может сказаться на качестве.
По форме выпуска
Когда работать собирается неопытный печник, то ему лучше выбирать готовые виды клеев, с ними ему будет легче работать. Ведь не придётся проводить разведения состава с водой, конечно производители прилагают инструкцию по приготовлению, но все же процесс может вызвать сложности.
При этом важно учитывать, что готовые смеси не могут храниться долго, они могут застыть во время кладки, поэтому работать с ними нужно быстрее. Не стоит покупать любой вид клеев в больших количествах, срок годности у составов не превышает 1 года.
Сухие смесь обычно применяют, когда работа ведется с неровной поверхностью. При производстве смесь подвергают термической обработки, меняя ее структуру.
Минусами является: необходимость обладать рядом навыков, узкость сфер использования.
Готовые клеи на рынке представлены в большом количестве, они отличаются друг от друга по предназначению. Поэтому для каждой цели можно подобрать подходящий раствор. Работать с ними удобнее, часто выпускаются в тюбиках.
Как правильно выбрать, важнейшие критерии
Чтобы сделать правильный выбор каминного клея, нужно учитывать некоторые критерии. К ним относятся:
- Расположение печи, будет ли она находиться на улице или в доме. Порог выдерживания температур может достигать +1200 градусов, но минимальные температуры, который может выдержать раствор могут отличаться, поэтому если конструкция будет стоять на улице, то требуются наличие морозостойких свойств у состава;
- Следует внимательно прочитать инструкцию, чтобы купить именно жаростойкий вид;
- Один клей не может применяться для разных видов материалов, стоит заранее знать, какой облицовочный материал будет использоваться;
- Нанесение клеевого раствора должно выполняться тонким слоем, поэтому если поверхность имеет сильные неровности, то выбор должен падать на составы с показателями высокой вязкости;
- Стоит обратить внимание на показатель влаго- и паропроницаемости, они наиболее важны для печей, находящихся в саунах;
- Важным является безопасность составов для здоровья человека, нужно учитывать уровень токсичности растворов, под воздействием высоких температур токсичные вещества могут выделяться, поэтому на упаковке нужно прочитать про экологичность раствора.
Самые популярные марки
Клеи для плитки и иных областей жаростойкие для печей в продаже представлены многими производителями, среди них можно выделить несколько наиболее востребованных названий:
-
К-77, проявляет себя хорошо и внутри и снаружи помещения, показатели устойчивость к воздействию температур варьируются от -30 до +150 градусов, высокие показатели огнестойкости. Хороший вариант для кладки кирпичей при строительстве печей;
Приготовление состава в домашних условиях
Чтобы приготовить состав, который справиться с фиксацией на печи плиточных материалов толщиной не превышающих показатели толщины кафеля, следует подготовить:
- 1 часть цемента;
- 1 часть глины;
- 3 части песка;
- Соль пищевая 1 стакан.
Глина должна быть огнеупорной, чтобы проверить ее устойчивость, нужно:
- Скрутить материал руками в жгут.
- Обернуть его вокруг предмета в форме цилиндра.
- Далее смотрят на появление трещинок в материале, если они проявляются только в верхнем слое, то следует добавить песок. В норме трещинки должны распределяться по всей поверхности жгута равномерно, при том глубина их должна не превышать трети или четверти от массы, если изъяны толще, то нужно применять зажиритель.
Для приготовления зажирителя проводят следующие действия:
- В емкость засыпают глину мелкого помола.
- Добавляют воду, хорошо перемешивают компоненты.
- Дожидаются появления осадка.
- Половину жидкости надо осадком сливают.
- Далее смесь должна настояться, зажиритель готов.
Сначала производят перемешивание песка, глины, цемента, после добавляется вода. Добавлять ее нужно постепенно, проверяя получаемую вязкость. Затем добавляется соль. Вновь все тщательно перемешивают.
Термостойкий клей для печей и каминов должен выдерживать особые условия эксплуатации, поэтому к нему предъявляются особые требования. Выбирать нужно состав, внимательно, изучая инструкцию. Для новичков предпочтительнее останавливать выбор на готовых растворах.
Видео: Как класть печь на клей Терракот
Заземление электрощитка
19 декабря 2019
Время на чтение:
Для обеспечения безопасного использования электронных приборов, электроустановок и цепей проводится заземление. Имеется несколько типов заземления. От этого зависит по каким формулам его рассчитывать и каким проводом делать. Для обеспечения надежности и безопасности обязательно должна использоваться схема заземления.
Что это такое
Линейное заземление защиты — подключение цепи к намеренно заземленным или эквивалентным непроводящим частям из металла приборов и цепей, в которых возможно замыкание и другие неполадки (индуктивное воздействие соседних проводящих контуров, воздействие молниевых вспышек и т. д.). Контур заземления защиты требуют отличать от остальных типов соединений, таких как рабочее заземление и молниезащитное.
Схема заземления системы TN-C
Область применения и принцип работы
Значение безопасности шага и контактного напряжения значительно уменьшается из-за замыкания на корпусе. Безопасность обеспечивается из-за понижения потенциала установки, для которой собирается контур заземления (путем сокращения сопротивления электрода, находящегося в грунте) и доведения потенциала контура до потенциала основной цепи до одного уровня (путем повышения потенциала электрода до величины, сравнимой с потенциалом прибора, защита которого проводится).
- Электронные устройства и установки (ИТ-системы) с рабочими параметрами до 1 кВ в трехфазной трехпроводной цепи с переменным током.
- Электрооборудование с рабочим показателем до 1 кВ в однофазной двухпроводной цепи с переменным током, с изоляцией от почвы.
- Электрооборудование с максимальным показателем в 1 кВ в двухпроводной цепи постоянного напряжения с изоляцией на обмотках источника электрического тока (IT-система).
- Электрические устройства в цепях с показателем не только переменного, но и постоянного тока, величина которого более 1 кВ.
Система TN-S
Внешний контур или из чего состоит заземление
Заземляющий контур представляет проводящий компонент либо набор взаимосвязанных компонентов, также являющихся проводниками, которые находятся в электрическом взаимодействии с землей напрямую или посредством какой-либо среды.
Классификация заземляющих устройств
Проводник заземления соединяет заземленный участок (точку) с электродом. Заземляющее устройство представляет собой комбинацию электрода и проводящего контура.
Существует две разновидности устройств такого типа, которые различаются расположением системы электродов по отношению к основному устройству: удаленные устройства или цепи, выполненные в виде контура.
Устройства для дистанционного создания защиты отличаются тем, что заземляющий электрод перемещается за границы области, где должно быть заземлено оборудование, или сосредоточено в определенных частях области. Поэтому такое оборудование также называется централизованным.
Существенным недостатком удаленного заземляющего оборудования является то, что расстояние между системой электродов и защищаемым оборудованием слишком велико, в результате чего коэффициент контакта равен единице практически во всей области защиты. Поэтому такой тип оборудования используется исключительно при небольших значениях напряжения, чаще всего в приборах до 1 кВ.
Дистанционное заземление
Кроме того, поскольку расстояние до электрода в земле велико, сопротивление цепи заземления значительно увеличивается. Это напрямую зависит от характеристик электрода, находящегося в грунте.
Преимуществом удаленного оборудования считается возможность решить, где будет располагаться электрод и выбрать место с самым малым сопротивлением (например, мокрая глина).
Удаленное заземляющее устройство может потребоваться в следующих ситуациях:
- Если по какой-либо причине заземляющий выключатель не может быть помещен в защитную зону.
- Высокая устойчивость к заземлению в данной области (например, песчаная или каменистая почва) и значительно лучшая проводимость грунта за пределами области.
- Децентрализованное размещение заземленного оборудования (например, в шахтах) и т. д.
Устройство в виде контура отличается тем, что части его заземляющего электрода размещены вдоль области и по окружности внутри нее. Как правило, электроды распределены как можно более равномерно в полевых условиях, поэтому такой тип оборудования так же имеет название распределительное.
Безопасность распределенного заземленного оборудования обеспечивается как путем снижения потенциала контура, так и путем его регулировки в защищаемой зоне до максимального контактного напряжения и ступенчатого напряжения, не превышающего допустимого значения. Это может быть достигнуто путем правильного размещения одного заземляющего провода в защищенной зоне.
Схема TN-C-S
Как рассчитать параметры основных компонентов заземления
Для расчета параметров контура понадобится следующая информация:
- Характеристики электрического устройства: тип устройства, тип основного оборудования, рабочее напряжение, наличие ноля у трансформатора и генератора.
- Электрический чертеж установки, показывающий основные размеры и расположение оборудования.
- Форма и размер электрода, из которого планируется построить заземляющий электрод проекционной группы, и предполагаемая глубина погружения в землю.
- Замер удельного сопротивления почвы в районе, где планируется установка системы заземляющих электродов, а также информация о погодных (климатических) условиях и характеристиках климатических зон этих измерений. Если слой почвы разделен на два слоя, необходимо получить данные по удельному сопротивлению и толщине верхнего слоя двух слоев почвы.
- Данные о естественных заземляющих проводниках: можно получить, какие структуры доступны для этой цели, путем прямого измерения и их сопротивления распространению тока. Если по какой-либо причине сопротивление естественного заземляющего электрода не может быть измерено, необходимо предоставить информацию для вычисления сопротивления с помощью расчета.
- Номинальный ток замыкания на землю. Если ток неизвестен, расчет производится обычным способом.
- Если рассчитывается напряжение прикосновения, вычисляется значение этого допустимого напряжения и длительности защиты.
Схема подключения заземления в щитке
Защита жилого объекта осуществляется по следующим схемам, монтаж которых происходит в электрощитке: ТN (подсистема TN-C, TN-S, TN-C-S) или ТТ. Первая буква в имени обозначает принцип действия заземляющего устройства источника питания, а вторая буква обозначает заземление открытых частей электрооборудования.
Буква после N указывает на функциональное перераспределение комбинированного или нулевого рабочего и нулевого защитного проводника в одном проводе. Операция S-нуля (N) и провод нулевой фазы (PE) разделены. Функциональная комбинация защитного проводника C-zero и рабочего нулевого проводника объединена в один проводник (PEN-проводник).
Пренебрежение заземлением при использовании высоких напряжений чревато последствиями. Для предупреждения электрических ударов лучше позаботиться о заземляющем контуре заранее.
Как правильно сделать контур заземления
Основным элементом обеспечения безопасности электроустановок является защитное заземление. Сопутствующие системы: автоматические защитные выключатели, предохранители, молниезащита — не могут функционировать при его отсутствии, и становятся бесполезными.
Что такое заземление
Это комплекс, состоящий из металлических конструкций и проводников, который обеспечивает электрический контакт корпуса электроустановки с физической землей, то есть с грунтом. Система начинается с заземлителя: металлического электрода, заземленного в грунт. Эти элементы не могут быть одиночными, для надежности они объединяются в заземляющий контур.
Как это работает
Внешний контур заземления (который находится непосредственно в грунте), соединяется с помощью надежного проводника с внутренним контуром в помещении, или с щитком заземления. Далее, с помощью внутренней сети защитных проводников, производится подключение к корпусам электроустановок, и контактам заземления на коммутационных устройствах (распределительные щитки, коробки, розетки и прочее).
Устройства, генерирующие электроэнергию, также имеют систему заземления, с которой соединяется нулевая шина. При возникновении аварийной ситуации (фаза соединилась с корпусом электроустановки), возникает электрическая цепь между фазным проводником и нулевой шиной по линии заземления. Сила тока в аварийной цепи спонтанно возрастает, срабатывает устройство защитного отключения (автоматический выключатель) или перегорает предохранительная вставка.
Результат работы исправной системы:
- не происходит возгорание силового кабеля (опасность пожара);
- предотвращается возможность поражения электротоком при касании аварийного корпуса электроустановки.
Сопротивление тела человека в десятки раз выше, чем сопротивление заземления. Поэтому сила тока (при наличии фазы на корпусе электроустановки) не достигнет опасной для жизни величины.
Из чего состоит заземление
- Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
- Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
- Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.
Рассмотри эти компоненты подробнее.
Внешний, или наружный контур
Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.
Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.
- Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
- Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
- Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м
Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.
- Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м
Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.
- Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м
Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.
Важно! Неверный расчет контура заземления, игнорирование параметров, часто приводят к печальным результатам: поражение электротоком, выход из строя оборудования, возгорание кабеля.
Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.
Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:
Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.
Расшифровка величин формулы:
- R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
- Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
- L — общая длина каждого электрода в контуре.
- d — диаметр электрода (если сечение круглое).
- Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.
Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.
Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.
Важно! Монтаж горизонтального контура более трудоемок и связан с повышенным расходом материала. К тому же, такое заземление сильно зависит от сезонной погоды.
Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.
И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.
Соответственно, расшифровка дополнительных величин:
- Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
- b — ширина электрода — заземлителя.
- ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:
- ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:
Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.
Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.
Далее расскажем о том, как добиться правильных характеристик внешнего контура заземления.
Технология проведения работ
Выбираем место размещения заземлителей. Разумеется, недалеко от дома (объекта), чтобы не пришлось прокладывать длинный проводник, который придется механически защищать. Желательно, чтобы вся площадь контура находилась на территории, которую вы контролируете (являетесь собственником). Чтобы в один прекрасный момент, ваша защитная «земля» не была выкопана пьяным экскаваторщиком. Так что забивать штыри за забором не будем.
Подойдет огород (за исключением картофельной грядки), палисадник, клумба возле дома. Возделываемые участки предпочтительнее, они регулярно поливаются. А дополнительная влага в земле пойдет на пользу заземлению. Если ваш грунт обладает низким удельным сопротивлением — можно установить заземление на площадке, которая затем будет покрыта асфальтом или плиткой. Под искусственным покрытием земля не пересушивается. Да и риск повредить контур заземления минимален.
Разумеется, необходимо учитывать дальнейшие планы. Если в месте установки контура через год появится гараж со смотровой ямой — лучше сразу выбрать место поспокойнее.
В зависимости от формы площадки, выбираем порядок расположения электродов: в линию, или треугольником.
Важно! Вне зависимости от расположения, вертикальных заземлителей должно быть не менее трех.
Если выбран треугольник — размечаем площадку соответствующей формы со сторонами 2.5–3 метра. Копаем траншею в форме равностороннего треугольника на глубину 70–100 см, шириной 50–70 см. Мы знаем, что все заземлители соединяются между собой. Проводник должен быть углублен на расстояние не менее 50 см, с учетом минимального уровня грунта (например, вскопка грядки). Если сверху будет уложено покрытие — его толщина в расчет не берется. Только чистый грунт.
Можно выбрать весь грунт, не только по периметру траншеи. Получится треугольная яма глубиной 0.7–1.0 м. Готовый контур можно будет засыпать грунтом с низким удельным сопротивлением. Например, золой или пеплом. Соли проникнут в землю, и будут способствовать снижению общего сопротивления растекания тока.
После чего, по углам ямы (траншеи) начинаем забивать электроды.
Параметры заземлителей (рассматриваем вертикальное расположение)
- Сталь без гальванического покрытия:
Круг — диаметр 16 мм.
Труба — диаметр 32 мм.
Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 100 мм².
- Сталь оцинкованная
Круг — диаметр 12 мм.
Труба — диаметр 25 мм.
Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 75 мм².
Круг — диаметр 12 мм.
Труба — диаметр 20 мм.
Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 50 мм².
Важно! Категорически запрещено бурить скважины, а затем погружать в них заземлители. При таком способе монтажа сопротивление увеличивается в разы.
Грунт должен плотно облегать металлическую поверхность заземлителя. Красить электроды запрещено!
А как быть, если по расчетам длина каждого из трех электродов превышает 1.5–2 метра? Есть небольшие секреты.
- Электроды забивают не кувалдой, а вибратором, отбойным молотком с насадкой, или перфоратором. Кувалда подойдет для высоты чуть более 1 метра. Это вариант для идеального грунта с наименьшим сопротивлением.
- Совершенно не обязательно устанавливать трехметровую стремянку. Длинные электроды соединяются между собой по мере погружения в грунт. Если вы купили фабричный комплект — заземлители составные, можно набрать из сегментов любую длину.
- Для кустарного изготовления также есть способ забить в землю 4 метровый уголок. Нарезаем электрод на куски по 1.5 метра. Забиваем первый сегмент. Привариваем к нему следующий — забиваем далее. И так до расчетной глубины.
Информация: часто бывает, что заземлитель упирается в монолитное препятствие (например, на глубине 2.5 метра), а расчетная глубина — 3.5 м. В этом случае электрод просто обрезается, а в контуре заземления будет добавлен еще один стержень, для компенсации потерянной длины.
Соединяем электроды проводником. Если арматура стальная — лучше всего подойдет сварка. Медные стержни соединяются болтовой стяжкой, проводник должен иметь сечение не менее 30% от сечения электродов.
После сборки контура, проводим замеры сопротивления растекания тока. Требования к контуру заземления для индивидуального жилья — 10 Ом. Измерение лучше доверить сертифицированным специалистам, у которых имеется соответствующее оборудование. Тем более, что при получении ТУ от энергетиков, вам все равно придется представить систему заземления для измерений. Если сопротивление выше нормы — добавляем электроды и привариваем их к контуру. Пока не получим норму.
Контур заземления внутри объекта
Как правило, это стальная шина, проложенная открытым способом по внутренней поверхности стен, вблизи пола.
В индивидуальных жилых домах монтаж внутреннего контура заземления не проводится. По причине невысокого класса опасности помещения, и небольшого количества электроустановок. Вместо внутреннего контура устанавливается заземляющий щиток, или главная заземляющая шина (ГХШ).
Щиток соединяется либо с внутренним контуром (как на иллюстрации), либо с помощью проводника с внешним контуром заземления. Непосредственно от щитка выполняется разводка проводников защитного заземления по электроустановкам. Часто вместо щитка заземления, может применяться контактная колодка «PE», непосредственно во входном щите квартиры.
Мы подробно рассмотрели, что такое контур заземления, для чего он нужен, и каким он должен быть согласно ПУЭ. Самостоятельная установка не снижает ответственности: от выполнения требований безопасности зависит ваша жизнь, и жизнь домочадцев.
Видео по теме
Все про провод для заземления: цвет, марки, сечение, как подключить и где лучше использовать
Провод для заземления — неизменный атрибут проводки в домах и квартирах, предназначенный для защиты человека от попадания под действие электрического тока.
Отказ применения заземлителей несет серьезные риски. В случае пробоя изоляции и попадания фазы на металлические элементы человек может оказаться под напряжением. Результатом может стать серьезная травма или даже смерть.
Ниже рассмотрим, как с умом выбрать цвет, тип и сечение провода заземления. Поговорим о принципах подбора изделия для монтажа в частном доме, ванной или квартире.
Основные термины
Для лучшего понимания разберемся с основными терминами, ведь это важно для правильного выбора и монтажа заземляющего проводника.
Рассмотрим базовые определения:
- Заземление — соединение металлических деталей электрической установки или оборудования с заземляющим устройством. Иными словами, это комплекс мероприятий, направленных на повышение безопасности человека при пользовании электрическими приборами.
- Заземляющее устройство представляет собой группу элементов, обеспечивающих отвод напряжения (потенциала) в землю для защиты человека от негативного действия электрического тока. В его состав входит заземлитель и провод или шинка, соединяющая с нетоковедущей частью.
- Заземлитель — конструкция, представляющая собой несколько сваренных металлических шинок, погруженных в землю на определенную глубину для обеспечения быстрого отвода потенциала. Главной характеристикой заземлителя является сопротивление, которое не должно превышать 4 Ом.
- Заземляющий провод — изделие, соединяющее металлическую нетоковедущую часть оборудования с заземлителем. Фиксируется с помощью сварки или болтового соединения. От правильности выбора этой части конструкции напрямую зависит степень безопасности.
- Заземляющая шина — элемент распределительных щитов, предназначенный для подключения PE-проводников, нулевого рабочего провода и заземлителя. Главным отличием от провода являются конструктивные особенности, позволяющие крепить к шине другие заземляющие провода.
Сегодня часто встречается такой термин, как контур заземления. Это название заземлителя, используемое в обиходе. Здесь также подразумевается конструкция, состояния из нескольких электродов или металлических уголков, находящихся в земле и смонтированных в форме треугольника. Именно к этой конструкции подключается заземляющая шинка.
Типы и особенности заземления
При покупке провода для соединения с заземляющим устройством важно знать виды заземления и его назначение.
Всего выделяется два вида:
- Рабочее. Назначение — обеспечить нормальную работу электроустановки. Без выполнения этого условия функционирование сети было бы невозможным по различным причинам. Иными словами, это нормальный режим функционирования оборудования. Пример — заземление нейтрали силовых трансформаторов, чтобы увеличить ток короткого замыкания и повысить чувствительность релейной защиты.
- Защитное. Задача — гарантия безопасности людей от попадания под действие электрического тока в быту или при обслуживании оборудования на ВЛ, подстанция или в других электроустановках. В зависимости о ситуации может предусматриваться для защиты от молнии, импульсного перенапряжения и потенциала, который может появиться на корпусе бытовой или другой техники.
В квартирах и частных коттеджах применяется заземление защитного типа, на котором мы остановимся более подробно.
Принцип построения и назначение защитного заземления
Если говорить простыми словами, защитное заземление формируется следующим образом. Заземляющий провод подключается к нетоковедущей металлической части.
На следующем этапе «земля», подключенная к оборудованию, объединяется, а далее идет отдельным проводом или шинкой к заземляющему устройству.
В случае пробоя напряжения на металлический корпус и прикосновения к нему человека потенциал идет через землю, а не через тело. Благодаря низкому сопротивлению, быстрее срабатывает защит и УЗО.
Для сравнения R заземляющего контура всего 4 Ом или меньше, а человека — более 1000 Ом. По закону Ома мы знаем, что ток всегда идет по пути наименьшего сопротивления.
Таким образом, защитное заземление предназначено для решения таких задач:
- уменьшение разницы потенциалов между заземляемым устройством и иными предметами и защита жизни человека;
- отвод тока в землю и повышение его значений для срабатывания защитных устройств (УЗО, автоматов).
Следовательно, при прокладывании проводника для заземления важно позаботиться о наличии защитных устройств. Последние должны быстро реагировать на утечку или высокие токи, отсекая поврежденный участок. Чем быстрее это произойдет, тем лучше.
Требования к сечению у заземления
Многие собственники домов и квартир сталкиваются с необходимостью самостоятельно делать заземление. Это объясняется тем, что в старых зданиях до 1998 годов постройки заземлений и, соответственно, шинок для подключения не было вовсе.
Даже если в доме уже есть заземлитель, при выборе провода необходимо выяснить тип системы.
С учетом ПУЭ выделяется четыре схемы заземления:
- TN-S — применение нейтрали и отдельного проводника. Схема актуально для переменного напряжения.
- TN-C — объединение «0» и земли общим проводом. В такой схеме нейтраль идет отдельно, что характерно для старых построек.
- TT — прямая земля на электрооборудование.
- IT — соединение с корпусом с применением сопротивления или изолированием токоведущих проводников.
Больше про системы заземлений https://elektrikexpert.ru/sistemy-zazemlenij.html, их преимущества и недостатки.
Чтобы выбрать корректное сечение, важно учесть еще один момент — тип заземления.
- стационарным (делается без необходимости перемещения, на постоянной основе);
- переносным (можно снимать при необходимости перемещать на другой объект).
В бытовых целях, как правило, применяется первый вариант. Именно на него и будем ориентироваться при выборе сечения (S).
Во избежание ошибок придерживайтесь следующих простых правил:
- Для фазы S до 16 кв. мм заземляющий проводник подбирается аналогичной величины.
- При S у фазы от 16 до 35 кв. мм сечение «земельного» проводника подбирается на 16 кв. мм.
- Если S фазного провода свыше 35 кв. мм, заземлитель должен иметь толщину не меньше половины этого показателя.
Чаще всего в доме или квартире примеряются медные провода с S равным 4 кв. мм. При таких обстоятельствах S заземляющего провода подбирается с таким же параметром.
Если, например, толщина фазы, подходящей к шкафу, составляет 25 кв. мм, оптимальный параметр S — 16 кв. мм. Здесь все просто, поэтому путаницы возникнуть не должно.
Важно запомнить еще ряд правил:
- Для TN-C и TN-C-S нижний порог сечения составляет 10 кв. мм для медного и 16 кв. мм для алюминиевого проводника.
- В квартире или доме достаточно провода с одной жилой.
- Требования к цвету — желто зеленый.
Иногда при расчете сечения заземления применяется специальная формула. В ней учитывается ток КЗ, время срабатывания защиты, вид изоляции, тип прокладки и другие особенности. На практике такой метод применяется редко.
Цвет провода заземления и особенности подключения
Во избежание путаницы важно понимать, какие обозначения необходимо предусмотреть для таких проводов.
На сегодня применяются следующие виды маркировок:
- PE — 0-ые защитные провода и шинки, имеющие расцветку в виде переплетающегося желто зеленого оттенков.
- N — 0-ые провода, обозначаемые голубым цветом (нейтраль).
- PEN — объединение нуля и заземления. Главная часть голубая, на краях совмещение желто-зеленого цвета.
В нашем случае применяется обозначение с соответствующим цветовым исполнением (желтый и зеленый). Таким же образом он обозначается и в трехжильном проводе.
Если под рукой нет провода с необходимым цветом, можно использовать обычную изоленту желтого и зеленого цвета. Все, что требуется — сделать отметки на концах провода.
Заземление (PE) выводится и подключается к заземляющей шине, корпусу или металлической дверце щитка. Нулевой провод (N) соединяется с шинкой нейтрали.
Подробнее про заземление и зануление https://elektrikexpert.ru/zazemlenie-i-zanulenie.html, в чем разница между ними.
Маркировка
Для лучшего понимания поднимем вопрос маркировки изоляции применяемых проводников.
В названии провода могут использоваться следующие обозначения:
- А — алюминиевый сердечник (при отсутствии буквы — медный);
- АС — наличие оплетки из свинца;
- АА — многожильный провод, имеющий алюминиевый сердечник и оплетку из этого же материала;
- Б — защита от коррозии, выполнена из двуслойной стали;
- Г — без оболочки;
- Бн — защита от влаги и стойкость к огню;
- НП — негорючий материал;
- Р — резиновая оболочка;
- В — оболочка из поливинилхлорида;
- К — контрольный кабель и т. д.
На указанную выше маркировку необходимо обращать внимание при выборе провода для заземления в привязке с его сечением (об этом упоминалось выше).
Марки и требования
При покупке кабеля для заземления необходимо всесторонне его изучить на возможность применения в доме, квартире или специальном помещении (к примеру, ванной, сауне и т. д).
Заземляющий проводник может быть с одной жилой или многожильным. Здесь нужно ориентироваться на место монтажа и удобство применения.
Приведем несколько примеров:
- При соединении корпуса с дверцей шкафа необходимо сохранить подвижность, поэтому лучше использовать многожильное изделие. Если установить одножильный проводник, из-за частых сгибаний он быстро повредится.
- Для соединения корпуса электрического мотора, где не нужна подвижность, пригодятся жесткие жилы. Здесь особых требований к гибкости не предъявляется.
- При обустройстве заземления в квартире или доме можно использовать любой из типов проводов с учетом риска его повреждения и удобства прокладки.
В зависимости от типа заземляющая жила может быть из алюминия и меди, идти в качестве отдельного изделия или в составе бухты кабеля, быть с изоляцией или без нее.
Сегодня выделяется несколько основных марок проводов.
Изделие с медной жилой, промежуточной оболочкой зелено-желтого цвета. Отличается удобством монтажа, применяется для напряжения до 660 В. Рабочая частота 50 Гц.
Количество проводников может быть от одного до пяти с сечением от 1,5 до 6 кв. мм. Номинальный ток определяется рабочим сечением проводника.
Температурный режим работы от -50 до +50 градусов Цельсия. Радиус изгиба не более четырех диаметров кабеля.
Плюсы — стойкость к влаге и огню, гибкость и большой выбор вариантов исполнения.
Минусы — высокая цена и боязнь прямых солнечных лучей.
Кабель с поливинилхлоридной изоляцией, наружной ПВХ-оболочкой и без специального защитного слоя (брони). Бывает одно- или многожильным.
В 3-х, 4-х и 5-ти жильных кабелях может предусматриваться заземление и нейтраль.
Разрешено использование в качестве заземляющего проводника при напряжении до 600 В.
Некоторые типы кабеля предусмотрены для работы на 1000-2500 В. температурный режим работы от -50 до +50 градусов Цельсия.
Провод медный с поливинилхлоридной изоляцией. Отличается высокой гибкостью, что позволяет применять его для заземления разных устройств и механизмов (в том числе в быту).
Изделие устойчиво к влиянию влаги и способно работать в температурном режиме от +60 до -70 градусов Цельсия. Следовательно, его можно применять даже в экстремальных условиях — банях, ванных комнатах и на улице.
ПВ3 не боится плесени и не подвержен огню. При воздействии высокой температуры происходит обычное оплавление оболочки.
Надежное изделие, применяемое для прокладки токоведущих частей и заземления. Во время использования важно избегать попадания прямых лучей солнца и высокой температуры.
Жилы изделия состоят из меди, бывают монопроволочными или многопроволочными. Рабочее напряжение до 1000 В.
Благодаря применению прозрачного пластика, удобнее контролировать исправность устройства.
Цвета исполнения могут быть различными, поэтому выполнять цветовую маркировку необходимо самостоятельно. Для этого можно использовать подход, который упоминался выше — маркировка с помощью желтой и зеленой изоленты.
Медный заземляющий кабель с высокой степенью гибкости. Жила изготовлена из тонких проводов. Сверху предусмотрена оплетка высокой прочности. При изготовлении не применяется кремнийорганическая резина.
Изделие имеет высокую стойкость к морозам, прозрачную оболочку и температурный режим работы от -40 до +70 градусов Цельсия.
Выше рассмотрены наиболее популярные марки проводов/кабелей для заземления, но можно задействовать и иные варианты. Главное, чтобы проводник удовлетворял требованиям гибкости и сечения.
Провода для заземления 380 Вольт
При выборе заземляющего провода на 380 В важно придерживаться тех же требований, что рассмотрены выше. Обращайте внимание на тип изоляции, сечение, гибкость, температурный режим работы и другие параметры. Каких-то особых отличий по требованиям между заземлением на 220 или 380 В не предусмотрено.
Если говорить о типе применяемых проводов, рекомендуется применять уже рассмотренные выше марки.
К ним можно добавить провод ПВС 5х6 в двойной круглой изоляции с пятью жилами. Подходит для питания и заземления оборудования напряжением до 660 В.
Несмотря на общие подходы к выбору проводника, некоторые отличия в заземлении между сетями на 220 и 380 В имеются.
В первом случае используется однофазная сеть, а во втором — трехфазная. Следовательно, для сети на 220 В подойдет кабель с тремя проводами (земля, фаза и ноль), а на 380 В — с пятью (три фазы, ноль и заземление).
Что лучше купить для частного дома и ванной
Теперь рассмотрим, как выбрать провод для заземления применительно к конкретному месту установки.
Для дома
При монтаже заземляющей конструкции в частном доме учтите сечение проводки и наличие заземляющего контура. Если заземлитель вкопан в землю, а шинка выведена, остается подобрать правильный кабель.
Обратите внимание на следующие моменты:
- Сечение. Должно подбираться с учетом условий эксплуатации. В большинстве случаев для дома можно использовать провод от 4 кв. мм и толще.
- Если применяется провод сечением 6 кв. мм без изоляции, необходимо отдать предпочтение многожильному проводнику.
- В роли заземлителей рекомендуется использовать стальную арматуру, имеющую диаметр от 16 кв. мм. Допускается применение стального уголка на 50 мм и более.
- После окончания работ важно измерить сопротивление, которое не должно превышать 4 Ом.
При выборе кабеля можно использовать любой из предложенных выше — ВВГ, ПВ-6, NYM, ESUY, ППВ и другие.
Для ванной
Если речь идет о ванной комнате, важно заземлить все металлические элементы. В эту категорию входит корпус металлической ванны, трубопроводы горячего и холодного водоснабжения и другие металлические элементы.
Сечение провода заземления должно быть не менее 2,5 кв. мм, но при использовании более толстого фазного провода необходимо использовать и «землю» на 4 кв. мм.
Провода, которые подключены к металлических элементам, можно вывести на общую шинку, а оттуда направить провод в щиток или к автоматам (должен быть заземляющий провод под болтовое соединение).
Используемый проводник может быть гибким или одножильным в зависимости от особенностей прокладки. Здесь решение принимается на месте.
Важный момент — требование к стойкости кабеля по температуре и влаги. Указанные выше марки проводов в полной мере соответствуют необходимым характеристикам.
Итоги
Теперь вы знаете почти все о проводах для заземления, для чего они используются, как их подбирать и каким кабелям отдать предпочтение.
Помните, что от правильности выбора земельного проводника зависит здоровье и даже жизнь. Ошибки в выборе могут привести к повреждению «земельного» провода и его неспособности выполнить свои функции по отводу тока.
Как правильно сделать заземление в доме: все размеры схема подключения своими руками монтаж контура
- Зачем делать заземление в частном доме
- Устройство контура заземления
- Глубина установки штырей
- Почему нельзя ставить отдельные
- Нормы заземления для частного дома
- Виды контуров заземления
- Линейный
- Треугольник
- Схемы заземления: какую выбрать
- TN-C-S
- ТТ
- Что потребуется для заземления
- Расчет заземления для частного дома
- Сопротивление грунта
- Количество электродов
- Как сделать заземление своими руками
- Выбор места установки контуров
- Начальные земляные работы
- Установка заземлителей
- Сварка
- Обратная засыпка
- Проверка сопротивления
- Что лучше – самодельные контуры или покупной комплект
- Частые ошибки при установке
Заземление в частном доме является обязательной процедурой для обеспечения безопасности жителей. Полноценная функциональность такой конструкции зависит от правильно подобранной схемы, материалов изготовления, соблюдения норм и технологии ее монтажа.
Зачем делать заземление в частном доме
Эксплуатация электрических приборов в жилом доме сопровождается риском их замыкания либо повреждением изоляционного покрытия проводов. Такие участки являются опасными для жизни человека. Если он прикоснется к неисправному электрооборудованию, его ударит током, т.к. тело является хорошим проводником.
Устройство контура заземления
Контур заземления – это несколько электродов, которые соединены между собой металлическим стержнем и закопаны в землю. Такие конструкции чаще всего имеют квадратную либо треугольную форму.
Глубина установки штырей
Вертикальные штыри заземления забивают в грунт на глубину до 0,6 м, но не выше уровня промерзания. Между ними оставляют расстояние от 2,5 до 3 м. На дне траншеи концы электродов соединяют стальной пластиной.
Почему нельзя ставить отдельные
Согласно ПУЭ, запрещено делать заземление частных жилых зданий с помощью 1 штыря.
Существует такое понятие, как «сопротивление растеканию». Вокруг заглубленного в землю стержня создается максимальное напряжение и плотность электрического тока. Когда он проходит через грунт, увеличивается сопротивляемость его движению, которое через установленное расстояние прекращается. Эту точку называют зоной растекания.
Один электрод обеспечивает малую зону и медленное растекание электрического тока, поэтому в заземляющих конструкциях используют минимум 2-3 штыря.
Нормы заземления для частного дома
Требования к обустройству заземления загородных коттеджей:
- Расстояние между жилым домом и внешним контуром устройства – от 1 до 10 м. Рекомендуемое – от 2 до 4 м.
- Заглубление штырей – на 2-3 м. Часть стержня (0,2-0,25 м) оставляют на поверхности для соединения стальной пластиной.
- Минимальное сечение шины, которую прокладывают к треугольнику от вводного электрощита, – 16 мм².
- Для соединения элементов заземляющей конструкции на щитке используют болты. Связку электродов осуществляют полоской из металла с помощью сварки.
- Максимальное значение сопротивления конструкции – при использовании сети 220 В – 8 Ом, 380 В – 4 Ом.
Внешний заземляющий контур размещают на глубине ниже уровня замерзания почвы, иначе пучение почвы будет выталкивать штыри на поверхность.
Виды контуров заземления
Для мгновенного стекания электротока в грунт подсистема его распределяет на несколько электродов, которые размещены друг от друга на расстоянии. Это позволяет увеличить площадь рассеивания. Есть 2 варианта изготовления заземления.
Линейный
В этом случае 2-3 электрода размещают полукругом либо в линию. Такой контур используют, если площадь земельного участка не позволяет сделать замкнутую конструкцию.
Треугольник
В этом случае используют 3 штыря и соединяют их между собой металлическими полосками. Готовое изделие получается в форме треугольника с равными сторонами.
Схемы заземления: какую выбрать
Заземляющая система загородного коттеджа зависит от варианта сетевой подводки к ней. Часто используют принцип TN-C. При напряжении 220В сетевое напряжение обеспечивает воздушная двухпроводная линия либо двухжильный кабель. При 380В применяется четырехпроводная линия либо четырехжильный кабель.
В этом случае PEN-ввод делят на параллельные проводники.
PEN-проводник, размещенный во вводном шкафу, подразделяют на 3 шины:
- нейтраль – N;
- земля – РЕ;
- распределитель на 4 соединения.
Шину N размещают на изоляторах, РЕ соединяют с корпусом вводного шкафа. Друг с другом проводники не контактируют. К распределителю подводят контур. Заземлитель соединяют медной перемычкой сечением от 10 мм² с шиной N.
В этом случае шины не расщепляют во вводном щитке, т.к. нейтраль и земля уже разделены в сети. Только проводник РЕ соединяют с заземлителем.
Что потребуется для заземления
Для самостоятельного обустройства системы заземления загородного жилого дома понадобятся следующие инструменты и материалы:
- штыковая лопата;
- кувалда;
- комплект гаечных ключей;
- сварочный аппарат;
- перфоратор;
- болгарка;
- уголок 50х50 мм из нержавеющей стали (длиной 2 м);
- медный провод сечением 6 мм²;
- полоска из нержавейки 4х40 мм (ее длина равна расстоянию от крыльца жилого здания до места расположения контура заземления);
- 3 металлические полоски (длина каждой – 120 см, минимальная толщина – 4 мм, ширина – 4 см);
- болт М10 или М8.
На толщине электродов экономить не рекомендуется – от этого зависит надежность и срок эксплуатации заземляющей конструкции.
Расчет заземления для частного дома
Расчет системы заземления для загородного жилого дома осуществляется по формулам.
Сопротивление грунта
Ro = (Pэкв/2π×L)×(ln(2L/d)+0.5ln((4T+L)/(4T-L)), где:
- Pэкв – эквивалентный удельный показатель сопротивляемости почвы;
- d – диаметр электрода (м);
- L – длина электрода (м);
- T – расстояние от поверхности земли до центра электрода (м).
Количество электродов
- Ro – сопротивляемость грунта (рассчитывается по формуле выше);
- Ψ – климатический коэффициент;
- Rн – максимальное сопротивление контура (60 Ом при сетевом напряжении 220 В, 15 Ом для 380 В).
На основании полученных значений собирается конструкция заземления.
Как сделать заземление своими руками
Прежде чем самостоятельно обустроить заземление своего загородного дома, рекомендуется изучить пошаговую инструкцию, как правильно сделать и установить конструкцию.
Выбор места установки контуров
В первую очередь на участке подбирают безопасное для жителей коттеджа место размещения контура заземления. При пробое электрической проводки срабатывает защита, и весь ток уходит на закопанные в землю электроды. В этот момент здесь находиться очень опасно.
Поэтому участок закладки системы подбирают там, где никто не ходит. Лучше сделать отвод за зданием возле забора, но расстояние от заземлителя до фундамента дома не должно превышать 1 м. Опасную зону дополнительно рекомендуется загородить небольшим деревянным заборчиком.
Начальные земляные работы
На выбранном участке размечают треугольник с равными сторонами по 3 м и снимают грунт на глубину 0,5 м. Ширина равна размеру штыковой лопаты. Это делается для облегчения сваривания металлической полоски со штырями.
От треугольника выкапывают траншею аналогичного заглубления до фундаментного основания жилого здания. В нее закладывают вывод для тока, который соединяет электрощит с заземляющим контуром.
Установка заземлителей
В готовую траншею закладывают заземляющую конструкцию. Для этого концы штырей предварительно затачивают болгаркой, затем забивают их в грунт на глубину 3 м по концам треугольника. Их верхние окончания должны располагаться на плоскости ямы.
Сварка
К выступающим концам забитых в землю электродов приваривают полоски из металла толщиной 4 мм и шириной 40 мм. В результате получается стальной треугольник, к которому приваривают длинную стальную полосу, пролегающую до фундамента жилого дома. Здесь осуществляют подключение заземляющей конструкции к проводникам, выходящим на щиток. Для этого к концу полоски на расстоянии 0,3-1 м от поверхности земли приваривают болт М8 (М10).
Обратная засыпка
После завершения сварочных работ траншею засыпают грунтом и тщательно утрамбовывают. Но предварительно на дно ямы заливают соляной раствор. Для его приготовления используют ведро воды и 2-3 пачки соли.
Проверка сопротивления
При самостоятельном обустройстве заземления многие владельцы загородных коттеджей интересуются, нужно ли покупать для проверки сопротивления системы специальный прибор. Такое устройство заводского изготовления стоит дорого. Если в дальнейшем его использование не планируется, рекомендуется сделать похожее приспособление своими руками с помощью обычной лампочки на 100 Вт и проводов.
Чтобы проверить, работает система или нет, самодельное устройство одним контактом подключают к фазе, другим – к контуру заземления. Если лампа горит ярко, значит, все монтажные работы сделаны правильно. Тусклый свет говорит о том, что между элементами конструкции слабый контакт.
Если лампочка не загорелась, значит, при сборке были допущены ошибки либо неправильно разработана схема.
Что лучше – самодельные контуры или покупной комплект
Для обустройства заземления загородного дома можно купить уже готовый комплект устройства. Это позволит быстро установить конструкцию, часто даже без использования сварочного оборудования. Для соединения отдельных элементов производители изготавливают специальные крепежи.
Заводские конструкции считаются более надежными, т.к. все детали изготавливаются из нержавеющего металла, дополнительно обрабатываются защитными составами. Но они дорого стоят – от 7000 до 10000 руб.
Система заземления, собранная своими руками из имеющихся дома материалов, позволяет хозяевам частного коттеджа существенно сэкономить. А если правильно рассчитать схему и качественно выполнить монтажные работы, самодельная конструкция прослужит не меньше, чем заводская.
Частые ошибки при установке
Владельцы загородных домов при самостоятельном обустройстве заземляющих конструкций часто допускают такие ошибки:
- Покрывают электроды слоем лакокрасочного материала с целью защиты изделия от коррозии. В результате такое покрытие препятствует протеканию тока в грунт.
- Соединяют болтами штыри заземления с металлическими связями. В результате коррозии элементы конструкции теряют между собой контакт.
- Далеко размещают треугольный контур от фундамента здания. Это приводит к существенному увеличению сопротивления заземляющей системы.
- Используют одновременно алюминиевые и медные проводники. В этом случае из-за контактной коррозии ухудшается соединение элементов.
- Используют для электродов очень тонкий профиль. В результате образования коррозии существенно повышается сопротивляемость металлического изделия.
При обнаружении любых недостатков в системе их рекомендуется мгновенно устранять. Заземляющее устройство, работающее с нарушениями, неспособно обеспечить надежную безопасность владельцам частных домов, в которых используется бытовое электрооборудование.
⚡ Контур заземления для частного дома.
Всем привет. Прошлым летом решил сделать контур заземления для своего дома.
У нас его не было. Проводка старая. Все розетки без заземления. Стиральная машинка иногда била током. А тут еще жена засмотрелась на посудомойку… В общем, решил и контур сделать, и проводку поменять, и УЗО впихнуть. Все равно ремонт по дому идет…
Пообщавшись с электриками выяснил, что нужна система ТТ. Самая простая, в принципе. К дому два провода — фаза и ноль. И третий я кидаю сам — заземление. Заземление никак не связано с электросетью, ноль НЕ соединен с моим заземлением. Не буду вдаваться в подробности, в инете куча теории по всем системам заземления.
Прикупил:
9м металлического уголка 50х50х4мм. Уголок пойдет на заземлители, колы, которые вбиваются в землю.
Можно вместо уголков использовать гладкие круглые штыри (но не арматуру).Или трубы. Главное — площадь сечения заземлителя не менее 100мм2. Так что уголок у меня с запасом. Можно взять и 40х40.
Метров 12 металлической полосы 40х4мм. Этим буду соединять заземлители и вести от контура к дому.
Медный провод 10мм2 для заземления. Его я буду тянуть от контура к щитку на шину заземления. На материалы потратил около 5 000 руб. Не так уж и дорого. С работой кого-то нанимать выйдет значительно дороже…
Разрезал “болгаркой” уголки ровно по три метра. С одной стороны срезал углы, заострил. Получилось три кола по три метра. Внимание! Для каждой местности и почвы длина колов и расстояния между ними индивидуальна! У нас хватит и два с половиной метра, три — с запасом. И правило есть — какие заземлители — такое и расстояние между ними. Или кратное. Где-нибудь на севере или юге, в болотах или в песках нужны колы длиннее, а может можно короче…
Теперь у меня веселенькая работа по выкапыванию траншеи под контур. Решил делать треугольником. можно и в линию. Но треугольником показалось лучше — при обрыве где-нить линии соединения заземлителей контакт все равно останется и контур будет работать. Прикинул равносторонний треугольник со стороной 3м вершиной к дому и погнал с лопатой… Выкопал траншею более 50см. Надо, чтобы полоса соединения была на глубине не менее 50см. По углам еще немного углубился и самое интересное — работа кувалдой. Так как я не качок — руки у меня после этих работ просто отрывались…)
Вогнал колы на три метра в землю. Ну почти на три метра. Вгонял долго и упорно. Под колы лил водичку, давал постоять — и дальше… Верхние концы колов знатно расплющились и завернулись. Пришлось срезать немного болгаркой — сантимов на 5-10. Болгаркой в яме работать неудобно, скажу я вам…
Затем — сварка. Надо тщательно обварить соединения полосы с уголками. Шов должен быть на каждом соединении 10см, не менее. Варить надо тщательно. В земле место сварки может быстро сгнить и линия оборвется. Потом заземление не поможет…
Все обварил. Приварил полосу в сторону дома и вывел на стену.
Замазал все точки сварки автомобильной мастикой. Все же должна продлить жизнь местам сварки в земле. Весь контур мазать мастикой или красить нельзя! Должен быть контакт с грунтом! В этом и смысл…
Выведенную полосу просверлил, прикрутил к стене. Покрасил. На конце приварил болт М8.
На место соединения надел небольшую монтажную коробку, завел провод, надел клемму на болт и хорошенько зажал гайкой.
Все, готово! Можно засыпать траншею землей. Да, быстренько проверил работоспособность обычной лампой накаливания. Это неправильно и так делать нельзя, но я сделал) Чисто для себя. Один провод от лампочки на землю (к болту заземления), один — на фазу из домашней сети. Лампочка горит ярко — все хорошо. Тускло — надо наращивать контур (добавлять и приваривать заземлители). Не горит — все плохо. Или просто неправильно подсоединили). По уму — надо звать специалиста и пусть замеряет сопротивление контура…
Скажу так — стиральная машинка больше не бьется током. Посудомойка работает. При попадании фазы на землю срабатывает узо. Пихать пальцы в розетку не пробовал. Пока что)
Всем спасибо, кто дочитал. Более подробно и нагляднее в видео. Авось кому пригодиться. Гараж можно так же заземлить. Я не буду — у меня линия от дома идет. Только кабель надо поменять на трехжильный)