Как сделать контур заземления: схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

Как сделать контур заземления. Контур заземления своими руками. Детальная инструкция по монтажу контура заземления с приведением формул и таблиц расчета.Информационный строительный сайт |

Давно прошло то время, когда наличие защитного заземления было  прерогативой исключительно промышленных предприятий. С ростом количества бытовой техники в нашем жилище,  защитное  заземление стало  непременным атрибутом  любого частного дома.   И это неудивительно.  Любое  нарушение в изоляции  электроприборов  способно привести к  весьма серьезным последствиям для обитателей дома. 

Содержание

• Предназначение и устройство контура заземления
• Материалы, необходимые  для монтажа контура заземления
• Расчет заземления
• Как сделать контур заземления своими руками

Лучший способ обезопасить себя – оборудовать заземление.  Нет необходимости привлекать к устройству контура заземления дома профессионалов.  С этой задачей вполне справится любой желающий. Главное – терпение и внимательность во время работы.

Предназначение и устройство контура заземления

Защитное заземление представляет собой  соединение между  токоведущими частями электроустановок и землей, выполненное преднамеренно.

При  нормальной работе электроприборов  их корпус не находится под напряжением. Работать с такими приборами безопасно. К сожалению, чем больше приборов, тем выше вероятность  выхода какого-либо из них из строя. Малейшее повреждение изоляционного слоя – и корпус прибора окажется под напряжением. Прикасаться к подобному прибору смертельно опасно.

Именно  такие ситуации и предотвращает  защитное заземление.  Всем известно, что электрический ток течет в сторону с наименьшим сопротивлением. Наличие контура  заземления в частном доме с низким  значением сопротивления – залог того, что ток направится в землю.

Самый распространенный вариант контура заземления  представляет собой  электроды, заглубленные в грунт. Они соединены между собой в виде замкнутого контура определенной формы. Нередко используется треугольная форма контура. Возможно выполнение контура заземления вдоль периметра здания.  Среди основных критериев выбора формы контура выделяют удобство его монтажа и  размеры территории, используемой  для его  устройства. Контур заземления присоединяют к  электрощиту при помощи специального кабеля заземления.

Оптимальным расстоянием между домом и контуром заземления считается  5 м. При этом расстояние ближе 1 м и дальше 10 м считается недопустимым.

Совет: минимальная глубина расположения контура заземления – 0,8 м. Контур, размещенный в границах промерзания почвы, зимой не работает.

Электроды заглубляются в почву на 1,5 – 3 м. Выбор глубины для каждого отдельного случая зависит от  структуры грунта и его влажности. Чем больше насыщен грунт водой, тем меньше  заглубляют электроды.

Материалы, необходимые  для монтажа контура заземления

Как правило контур заземления  делают из подручных материалов. Заземляющим электродом  способен послужить  любой стержень, выполненный из черного металла.  Выбор весьма широк. Главный критерий – удобство при забивании в грунт. В основном используются стальные уголки. Возможно использование арматуры  гладкой структуры, труб, двутавра. Единственное требование – сечение металла от 1,5 см².

Для определения количества необходимых электродов, расчеты применяются крайне редко. В основном используют опытный путь. Самое распространенное количество электродов – три. Таким образом, получается контур заземления треугольной формы. Вершинами треугольника служат электроды. Расстояние между соседними электродами менее 1,2 м недопустимо. Его рассчитывают исходя из сопротивления грунта. Соединение электродов между собой осуществляется с помощью полос металла. Подобная полоса служит и для соединения контура с распределительным.

Перед монтажем контура заземления обязательно проконсультируйтесь с квалифицированным электриком, проживающем в этом же районе. Подобный специалист из опыта знает как сделать  контур заземления, идеально подходящий для  данного района:

• каково должно быть расстояние от здания до контура;
• каково должно быть расстояние между соседними электродами;
• количество необходимых электродов;
• глубина, на которую следует забить электроды;
• глубина, на которой  следует расположить контур.

Неоспоримым преимуществом самодельной системы заземления является ее низкая цена.

Необязательно делать контур заземления только из  подручных материалов. В продаже появились специальные готовые системы заземления.

Комплект модульных систем заземления состоит из следующего:

• стержни, изготовленные из высококачественной стали и покрытые медью.  Длина  стержней составляет около 1,5 м, диаметр – 0,14 м.  Каждый стержень снабжен нарезкой омедненной резьбы;
• латунные муфты для соединения элементов контура заземления;
• наконечники. Способствуют облегчению забивания стержня в грунт. Крепятся к стержню при помощи резьбы. Существуют наконечники нескольких видов. Предназначены для различных типов грунта;
• зажимы для присоединения горизонтальных элементов к вертикальным;
• антикоррозийная паста для обработки всех элементов системы заземления.

Преимущества модульных систем заземления:

1. Стержни, изготовленные из нержавеющей стали и покрытые медью, менее подвержены коррозии.
2. Нет необходимости в сварочных работах.
3. Нет необходимости в специальном оборудовании при монтаже.
4. Экономия площади. Для оборудования всей системы достаточно 1 м².
5. Долговечность.

Расчет заземления

Какой бы вариант системы заземления ни был выбран, обязательным этапом является предварительные расчеты параметров  заземления. Обычно заземление выполняют опытным путем. Этот способ поможет избежать множества сложных расчетов.

Алгоритм  монтажа контура заземления в данном случае следующий:

• Строим на расстоянии 5 м от дома контур заземления треугольной формы. Длину электродов берем 3 м, расстояние между ними 2 м. Используем стержни из металла.
• Соединяем электроды между собой.
• Производим замер  сопротивления контура заземления. Для измерения сопротивления используем специальный прибор – омметр. Максимально допустимое сопротивление контура заземления  составляет 10 Ом. Оптимальное значение — 4 Ом. Сравниваем полученный результат  с оптимальным значением.

• При несоответствии полученного  значения сопротивления оптимальному,  добавляем в контур еще один электрод.
• Соединяем  все электроды в новый контур.
• Вновь измеряем сопротивление контура.
• Повторяем указанные выше процедуры до тех пор, пока не добьемся значения сопротивления контура  4 Ом.

Существует возможность определить количество необходимых электродов и длину горизонтального заземлителя при помощи расчетов:

• При наличии на участке однородного грунта, определяем сопротивление одного электрода, используя формулу 1:

Для определения значения  удельного сопротивления грунта используйте таблицу 1.

При наличии на участке неоднородного грунта определим сопротивление одного электрода по формуле 2:

При этом значения сезонного климатического  коэффициента приведены в таблице 2:

По формуле 3 определим необходимое количество электродов без учета сопротивления горизонтального заземлителя:

Для определения нормируемого сопротивления заземления воспользуемся таблицей 3:

Определим  сопротивление  горизонтального заземлителя по формуле 4:

При этом для определения длины заземлителя используем формулу 5:

Рассчитаем сопротивление электродов с учетом сопротивления горизонтального заземлителя по формуле 6:

Определим окончательное количество электродов, необходимых для устройства контура заземления:

Для определения коэффициента спроса вертикальных заземлителей воспользуемся таблицей 4:

Окончательное значение количества электродов, полученное в результате приведенных выше расчетов, округляем до большего целого. Каким методом воспользоваться – опытным либо расчетным – личное дело каждого. Выбирайте любой, исходя из собственных предпочтений.

Как сделать контур заземления своими руками

После проведения всех предварительных расчетов и подготовки необходимых материалов приступаем непосредственно к  монтажу контура заземления.

Совет: лучшее время для монтажа контура  заземления – лето. И не только из-за того, что в теплое время года легче производить земляные работы.  Дело в том, что в сухом грунте  сопротивление  больше. Добившись оптимального значения сопротивления  в засушливую погоду, не стоит беспокоиться об ухудшении этого показателя в дальнейшем. Напротив, с увеличением влажности почвы сопротивление снизится.

Рассмотрим основные этапы монтажа  треугольного контура заземления, схема которого представлена на рисунке.

• На расстоянии порядка 5 м от дома в удобном месте  выройте траншею в виде равностороннего треугольника. Глубина траншеи около 1 м, ширина – 0,5 м. Длина стороны треугольника должна соответствовать выполненным ранее расчетам. От любого угла к  распределительному щитку дома прокопайте траншею.

• Вбейте в каждую из вершин треугольника  электроды. Концы электродов предварительно заострите при помощи болгарки.
• При очень твердом грунте предварительно пробурите  скважины под электроды. Вставив в скважину электрод,  засыпьте ее смесью грунта и соли.
• Не погружайте электрод в грунт полностью, оставьте верхушку над землей.
• Соедините между собой электроды стальной  полосой, шириной не менее 40 и толщиной не менее 5 мм. Для крепления  электродов и полосы используйте сварку.
• Соедините один из электродов с  распределительным щитком, проложив в ранее подготовленной траншее идентичную  стальную полосу.
• Соедините полосу и  распределительный щиток при помощи 10 мм болта. Обязательно приварите болт к щитку.
• Следующим этапом является измерение контура заземления. Для измерения воспользуйтесь омметром.

• Если результат измерений соответствует оптимальному значению сопротивления – контур заземления смонтирован правильно. Можно приступать к закапыванию траншей.
• Если же при измерении контура заземления выяснится, что сопротивление превышает нормативное значение – добавьте еще один электрод.
• Для закапывания траншеи используйте исключительно однородный грунт. Наличие примесей щебня  и строительного мусора недопустимо.
• Контур заземления готов.

Контуры заземления – что это и как правильно выполнить

Если вы читаете эту статью значит уже знаете, что вам нужен контур заземления. Но возможно не до конца представляете, что он собой представляет, как работает и как его сделать правильно раз и навсегда, можно ли «сэкономить» и ут.д. Начнем с небольшого блока теории.

Что такое заземление и зачем оно нужно в частном доме

Мы разбираем конструкцию и схемы контуров заземления для электросетей с глухозаземленной нейтралью. Это значит, что на стороне подстанции нейтральный провод заземлен, то есть присоединен к заземляющему контуру.

Заземление – это подключение корпусов электроприборов к заземлителю. Заземлитель же – это один или несколько проводников, которые находятся в земле, в непосредственном контакте с грунтом. На рисунке изображено два контура заземления один возле подстанции, второй возле производственного помещения или частного дома где нужна защита.

Сопротивление контура заземления очень низкое (не больше 4 Ом по правилам). Это значит, что если на корпусе электроприбора окажется напряжение, например, произойдет пробой обмотки электродвигателя, то по корпусу оборудования через заземляющий проводник и контур пойдет очень большой ток. По сути пробой на заземленный корпус вызовет короткое замыкание. А ток короткого замыкания спровоцирует срабатывание автомата защиты или перегорание предохранителя.

Похожим образом работает и контур заземления подстанции. Например, при обрыве и падении фазного провода на землю возникнет короткое замыкание между фазой и заземлением, и сработает защита на подстанции.

Даже если случится так, что защита не сработает, например, произошел пробой в конце обмотки и ток утечки оказался недостаточным для срабатывания защиты, то сопротивление контура заземления намного ниже чем сопротивление человеческого тела. И если человек прикоснется к заземленному оборудованию, то или почувствует слабый удар электрическим током или не почувствует его вовсе. Электрический ток идет по пути наименьшего сопротивления, а меньшее сопротивление у контура заземления.

Если для промышленности все понятно, то зачем контур заземления в частном доме, какие тут моторы и где тут опасность? Корпуса большинства электроприборов вообще пластиковые.

И это хороший вопрос. Неужели требования что к электросети нельзя подключить новый дом без контура заземления – это просто бюрократическая фикция.

На самом деле нет. Раньше в частных домах из электроприборов были только свет да утюг, ну еще радиоприемник с телевизором. Сейчас количество и качество бытовых приборов изменилось кардинально, и пробой на корпус во многих из них может стать смертельным. Вот некоторые из них:

1. Бойлер – под напряжением окажется не только корпус, но и вся водопроводная система. Можно получить поражение электрическим током просто открыв воду на кухне.
2. В меньшей степени, но все же это относится и к скважинному насосу.
3.  Автоматические стиральные машинки представляют похожий тип опасности с выходом через воду в любую точку, любой санузел в доме.
4. Нагревательные приборы — масляные нагреватели и электроконвекторы опасны прикосновением к корпусу.
5. Микроволновки, электродуховки и холодильники – также не нужно сбрасывать со счетов.
6.  Все приборы с импульсными блоками питания: компьютеры, современные телевизоры те же стиральные машины. Конденсаторы в этих блоках питания соединены с заземляющим выводом PE, а он в свою очередь с корпусом прибора. И на корпус того же домашнего ПК может попасть напряжение в 100-110В. Чаще всего мы этого не замечаем из-за того, что стоим на сухом полу в обуви на резиновой подошве, да и большой ток через конденсаторы и такую паразитную наводку не пройдет, но все же есть реальный риск получить удар электрическим током от незаземлённого ПК с импульсным блоком питания.

Поэтому крайне не рекомендуем делать контур заземления формально лишь бы сдать. Кроме этого настоятельно рекомендуем подключать все розетки в доме не через обычные автоматические выключатели, а через дифференциальные автоматы или комбинацию автоматического выключателя и дифференциального реле. Дифференциальная защита кроме стандартных функций защиты от к.з. и перегрузки реагирует на токи утечки. Заземляющий контур и дифференциальная защита не заменяют, а прекрасно дополняют друг друга. Ведь заземление не защитит, если ребенок сунет гвоздь в розетку, а дифавтомат успеет сработать до того, как будет причинен существенный вред здоровью.

Расчет контура заземления

Размер и глубина зависят от типа грунта. Меньше всего проблем будет если у вас:

• торфяные грунты
•  суглинки
•  влажные глинистые почвы.

Хуже если это песок тогда нужно больше проводников и забивать их нужно на большую глубину. Совсем не получится устроить контур заземления в скальных или горных грунтах.

В идеале нужно иметь геологические карты местности тогда получится сделать расчет контура заземления. Но на практике просто делают стандартный контур по общим рекомендациям, замеряют сопротивление, и, если оно недостаточно низкое, добавляют еще один или несколько электродов.

На иллюстрации ниже обычная схема контура заземления, которая сработает в 90% случаев.

Это равносторонний треугольник со стороной 1,5-3 метра, но, если площадь участка не позволяет сделать треугольник можно закопать и соединить вертикальные проводники в ряд, но так выше вероятность, что будет нужно больше вертикальных заземлителей.

Материалом для контура заземления может быть медь, оцинкованная и черная сталь. Форма и размеры не особо регламентируется, но важным является сечение и толщина элементов заземления. Вот рекомендации для черной стали:

Толщина и сечения заземляющего контура рассчитываются так, чтобы не только дать нужное сопротивление, но и обеспечить долговечность. Ведь сталь неизбежно будет ржаветь, и чтобы контур заземления прослужил как минимум 30-40 лет должен быть хороший запас по толщине и сечению стали.

Монтаж контура заземления — из чего и как сделать

Мы разберем монтаж контура заземления из классического стального проката на сварном соединении. Конечно можно купить набор специальных штырей-электродов, с наконечником которые можно завинчивать в землю перфоратором. Они состоят из нескольких секций (прутов круглого сечения) и по мере погружения добавляется следующая.

Но, во-первых, цена таких комплектов для заземления неоправданно высока. Во-вторых, муфты для соединения наборных электродов резьбовые и со временем электрических контакт сильно ухудшится. А старая добрая сварка — это монолитное соединение и прослужит столько же сколько и весь заземляющий контур.

ВАЖНО! Не нужно и даже запрещено красить элементы, из которых собирается контур заземления. Железо должно быть «голым» чтобы ничего не мешало контакту с грунтом.

А вот сварные швы нужно прокрасить нитрокраской или чем-то подобным, поскольку они наиболее подвержены коррозии, и контур может выйти из строя через 5-6 лет только потому что проржавели сварные швы.

Также обязательно нужно покрасить черной краской (это важно, краска по нормативам должна быть именно черной, даже если это ваш частный дом) полосу которая выходит из-под земли и соединяется с проводником

По сути монтаж контура заземления сводится к несложным хотя и трудоемким операциям:

1. Выкопать траншею глубиной 0,4-0,7 метра, в форме треугольника или прямую если не площадь не позволяет выкопать треугольник. Место для монтажа контура заземления нужно выбирать как можно ближе к вводному щитку. Ведь именно с заземляющей шиной вводного щитка нужно будет соединить контур заземления, и чтобы не тянуть стальную полосу или заземляющий проводник через весь дом, нужно максимально сократить это расстояние. Размер стороны треугольника в среднем 2-3 метра.
2. В углах треугольника нужно сделать углубления. Идеально подойдет мотобрур с удлиненным валом для бура. Глубина «шахты» должна быть не менее 2 метров. Если этого не сделать, забить 3-х метровую трубу или угольник в грунт будет трудно, а в случае глинистого грунта и вовсе невозможно. Легче пойдет в песчаный грунт, но скорей всего электродов понадобится больше.
3. Забить вертикальные части заземляющего контура. По мере погружения засыпать и утрамбовывать грунт в пробуренную нишу, чтобы контакт электрода с грунтом был плотным на всю глубину. Забивать нужно так, чтобы выше уровня дна траншеи осталось около 20 см уголка или трубы.
4. Соединить вместе забитые электроды заземление полосой или круглым проводником. Соединить с помощью сварки. Учтите, что полосу легче согнуть и проложить в нужном направлении.  Конец полосы вывести к фундаменту в той же части нужно проделать в стене отверстие для заземляющего проводника. Или провести его по поверхности, если вводно распределительный щит находится снаружи здания.
5. Закрепить вывод стальной полосы к фундаменту. К концу стальной полосы (шины) приварить болт или шпильку. Можно сделать отверстие и прикрутить шину или кабельный наконечник заземляющего провода болтом, но в таком варианте больше переходных сопротивлений и добиться нужного сопротивления будет сложнее. В крайнем случае делайте два отверстия рядом и прижимайте стальную шину к медной двумя болтами. Но если заземляющий проводник у вас из провода, то нужно приварить болт, а на конец провода запрессовать кабельный наконечник. Сечение заземлящего провода который идет к вводному щитку должно быть:

• не меньше 10 мм2 – для медных шин и проводов;
• не меньше 16 мм2 – для алюминиевых шин и проводов;
• если внутрь здания уходит стальная полоса или круглый проводник, то его сечение должно быть не меньше 75 мм2.

7. Проверка. Прежде чем вызывать электролабораторию можно предварительно проверить контур обычным мультиметром, причем в режиме вольтметра. Для этого нужно замерить напряжение между фазой и нулем, а потом между фазой и шиной заземления. Оно должно быть практически одинаковым, например, 221 и 216 Вольт, соответственно. Если прибор показывает, что напряжение между фазой и заземляющим контуром значительно ниже, например, 220 и 180 Вольт, нужно добавить еще один вертикальных проводник и приварить его к существующим. После этого повторить измерения. Разница уменьшится.  Если удалось получить разницу в пределах 10 Вольт, скорей всего сопротивление контура заземления находится в пределах нормативных 4 Ом, и можно вызывать специалистов местного РЭС для проверки и выдачи заключения на подключение дома к электросети.

Надеемся материал этой статьи был для вас полезен. До следующих публикаций.

Самодельный изолятор контура заземления

24 августа 2014 г.
Майк Фриман
проекта

End ViewGround Loop Isolator

Устранение жужжания и высокочастотных визгов в вашем домашнем аудиооборудовании может стать проблемой. 90% этого, вероятно, является результатом «петли заземления», как это было в моем случае. Такая ситуация может возникнуть, когда у вас есть два или более электронных устройства, соединенных между собой видео- или аудиокабелями, и между ними возникает небольшая электрическая разница в их заземлении с системой питания. Разница в напряжении может быть слышна как жужжание или визг в динамиках, и если она достаточно велика, она может повредить ваше оборудование. Я столкнулся с этой проблемой, когда подключил игровую систему PlayStation 2 к домашней стереосистеме и проектору DLP. Я слышал ужасный визг в своих динамиках, который был таким же громким, как звуки обычных игр. Удивительно, но шума между моей PS2 и магнитолой не было. Это было от проектора. Напряжение обратно подавалось от видеоземли проектора через аудиоземлю PS2, а затем на мою стереосистему. Сумасшедший…
Чтобы это устранить, нужно как-то разделить земли, чтобы не было борьбы за землю между электроникой. Это достигается с помощью «изолятора контура заземления». Их можно приобрести менее чем за 15 долларов в Интернете или в магазине электроники. Сегодня воскресенье, все закрыто, и ждать неделю онлайн-заказа не хочется.
Его можно сделать, если у вас в доме достаточно хлама, как у меня. У меня было все необходимое для сборки в разных коробках в подвале, и на сборку у меня ушло около 30 минут.

Что вам нужно:

• Паяльник
• Припой (флюсовая сердцевина)
• Инструмент для удаления припоя
• 4 гнезда RCA
• Малая коробка для проектов
• 6 дюймов тонкой проволоки калибра 16 подойдет
• 2 старых модема для ПК

Найдите 2 старых модема для ПК. У меня есть коробка, полная старых деталей для ПК, и я без труда нашел их. Вы будете использовать изолирующий трансформатор модема, так как он идеально подходит для нашего предполагаемого использования. Они в основном одинаковые и имеют соотношение 1:1 600 Ом.

56K Модем

Большой квадрат на модеме — это изолирующий трансформатор, который необходимо удалить. Некоторые выглядят иначе, но их легко заметить. Используя инструмент для демонтажа и штифт для пайки, просто отпаяйте 4 ножки и снимите их.

Удаленный трансформатор

Подготовьте разъемы и коробку для проекта. Я просверлил 4 отверстия в своей проектной коробке, чтобы обеспечить легкий доступ к заглушкам.

Розетка RCA PlugProject Box с установленным RCA

Далее вам нужно понять схему, которую вы будете строить. Это просто и показано ниже. Вам нужна одна из этих схем на канал (правый и левый аудио).

Цепь

Припаяйте каждый трансформатор, как показано ниже. В итоге я использовал два разных трансформатора, и это сработало отлично. Я использовал горячий клей, чтобы трансформаторы не двигались в моей маленькой коробке. Вы можете использовать все, что у вас есть. Трансформаторы не имеют полярности, поэтому вам просто нужно убедиться, что вы используете правильные пары катушек. Используйте омметр (или мультиметр), чтобы определить выводы катушки. Это будет отображаться как короткое замыкание на мультиметре, когда вы пересекаете катушку.

Полная сборкаПолный изоляторВид сбоку

Установка проста. Просто установите аудиокабели перед стереосистемой. Я установил свой между PlayStation 2 и стереосистемой.

BeforeAfter

Вот и все. Теперь у меня кристально чистый звук. Ухудшения качества звука не заметил. Бас по-прежнему сотрясает комнату, как и раньше.

Copyright © 2022

Могу ли я сделать изолятор контура заземления? – nbccomedyplayground

Вопросы пользователей

28.01.2020 , автор Ayden Rudd

Можно ли сделать изолятор контура заземления?

Создать простой изолятор контура заземления своими руками очень просто. Вы можете быстро создать работающую систему, которая отфильтровывает шум на выходе ваших динамиков или любого другого устройства расширения звука.

Как создать контур заземления?

Когда сигнальные кабели подключены между A и B, экран кабеля данных обычно подключается к заземленному шасси оборудования обоих A и B. Это образует замкнутый контур с заземляющими проводами шнуров питания, которые подключаются через проводка здания. Это контур заземления.

Что внутри изолятора контура заземления?

Шумоизолятор контура заземления имеет отдельный изолирующий трансформатор на каждый канал. Трансформатор магнитно передает звук, но не передает электричество. В результате устраняется шум постоянного тока, вызванный контуром заземления. Например, вы все еще можете получать шум заземления от вашего радио.

Как подключить изолятор контура заземления?

Как установить изолятор контура заземления

1. Выключите систему. Откройте багажник или люк и найдите усилитель или найдите усилитель и его разъемы RCA, где бы они ни находились в машине.
2. Отсоедините кабели RCA от усилителя.
3. Подсоедините красный и белый кабели RCA, идущие от изолятора контура заземления, к усилителю.

Как изолировать шум контура заземления?

Контур заземления можно устранить одним из двух способов:

1. Удалите один из контуров заземления, таким образом преобразовав систему в одноточечное заземление.
2. Изолируйте один из путей заземления с помощью изолирующего трансформатора, синфазного дросселя, оптического соединителя, симметричной схемы или частотно-селективного заземления.

Как подключить изолятор контура заземления?

Что такое изолятор контура заземления видео?

Изолятор контура заземления видеосигнала предназначен для уменьшения «помех контура заземления» с сигналами видеонаблюдения и может быть легко установлен в новых или существующих системах. Предотвращает искажение видеосигнала, вызванное контурами заземления. Устраняет разрыв изображения, перекрестные помехи и вращение.