Контур заземления в частном доме требования: Правильное заземление для частного дома — секреты и ошибки монтажа. Как правильно сделать контур заземления в частном доме

Содержание

заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа

Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по её разделам (см. ниже).

Быстрая навигация:

Введение — о роли заземления в частном доме

Необходимость заземления в частном доме

Система TN-S

Система TN-C-S

Система TT

Как сделать заземление в частном доме?
- Этап 1.Установка защитного заземления
- Этап 2. Заземление для газового котла
- Этап 3. Заземление для молниезащиты
- Этап 4. Внешняя молниезащита
- Этап 5. Внутренняя молниезащита
- Перечень оборудования (спецификация)
- Этап 6. Измерение сопротивления заземления

Дом только что построен или куплен — перед вами именно то заветное жилище, которое вы ещё недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть вы живёте в собственном доме уже не первый год, и каждый уголок в нём стал родным. Обладать своим личным домом замечательно, но вместе с ощущением свободы, в довесок вы получаете и ряд обязанностей. И сейчас мы не будем говорить о домашних хлопотах, речь пойдёт о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическую сеть, водопровод и канализацию, газовую или электрическую систему обогрева. Дополнительно устанавливаются система охраны и сигнализации, вентиляции, система «умный дом» и др. Благодаря этим элементам, частный дом становится комфортной средой жизни современного человека. Но по-настоящему он оживает благодаря электрической энергии, которая приводит в работу оборудование всех указанных выше систем.

К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, в каждый прибор заложена определенная надёжность, поэтому работать они будут не вечно. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, которые способны сказаться на электробезопасности. В силу этих причин часть электрической сети может оказаться повреждённой. Характер аварий бывает разный: могут произойти короткие замыкания, которые отключаются автоматическими выключатели, а могут случиться пробои на корпус. Сложность в том, что проблема пробоя носит скрытый характер. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электрической плиты оказался под напряжением. При неправильных мерах заземления, повреждение никак себя не проявит, пока человек не прикоснется к плите и не получит удар током. Поражение электричеством случится из-за того, что ток ищет путь в землю, а единственным подходящим проводником послужит тело человека. Допускать этого нельзя.

Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.

Необходимость установки заземления в частном доме определяется системой заземления, т. е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников. Также может быть важен тип питающей сети — воздушная линия или кабельная. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

Система TN-S

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома – систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет. Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам. Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).

Но такое счастье выпадает далеко не всем потому, что старые воздушные линии передачи используют старую систему заземления – TN-C. В чём же её особенность? В данном случае PE и N на всём протяжении линии прокладываются одним проводником, в котором совмещены функции и нулевого защитного и нулевого рабочего проводников — так называемый PEN-проводник. Если раньше использовать такую систему разрешалось, то с введением в 2002 году ПУЭ 7 изд., а именно пункта 1.7.80 применение УЗО в системе TN-C оказалось под запретом. Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в тот момент, когда человек прикоснется к аварийному прибору. Чтобы соблюсти все необходимые требования, систему TN-C необходимо модернизировать до TN-C-S.

Система TN-C-S

В системе TN-C-S по линии так же прокладывается PEN-проводник. Но, теперь уже, пункт 1.7.102 ПУЭ 7 изд. говорит, что на вводах ВЛ к электроустановкам должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого выполняется ввод. При повторном заземлении производится разделение PEN-проводника на отдельные PE и N, которые и заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в пункте 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом, либо 10 Ом (при наличии в доме газового котла). Если заземление у столба не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в чьём ведомстве находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое должно быть исправлено. Если распределительный щит находится в доме, разделение PEN нужно выполнить в этом щите, а повторное заземление сделать возле дома.

В таком виде TN-C-S успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода находятся не в лучшем состоянии, из-за чего возникает риск обрыва или перегорания PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов окажется повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль прервется, и ток вернется с шины, на которой выполнялось разделение, через нулевой защитный проводник на корпус прибора;

если на линии не выполнены повторные заземления, то есть опасность, что ток повреждения перетечёт в единственное повторное заземление, что также приведёт к повышению напряжения на корпусе.

В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.

Система ТТ

В системе ТТ PEN-проводник линии используется в качестве рабочего нуля, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7 изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и разрешает использовать систему ТТ. Обязательно должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна обеспечиваться условием Rа*Iа

Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.

Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.

Этап 1. Установка защитного заземления

Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии – требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление. Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. ниже

Системы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.

Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.

Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.

Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчёты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.com за помощью в расчётах и подборе материалов.

Этап 2. Заземление для газового котла

Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.

Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.

Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдём к её рассмотрению.

Этап 3. Заземление для молниезащиты

Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.

Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.

Этап 4. Внешняя молниезащита

Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надёжность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надёжность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырёхскатная или ещё боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.

Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.

Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности, которую несёт её прямой удар.

Этап 5. Внутренняя молниезащита

Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

Имеется внешняя молниезащита

В таком случае устанавливается классический защитный каскад из расположенных последовательно устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 устанавливается либо также в вводном щитке, либо в распределительном, если дом большой, и расстояние между щитами больше 10 м. Предназначен он для защиты от наведенных перенапряжений, их он ограничивает до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить и УЗИП класса 3, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В, такое напряжение может выдержать большинство устройств. Устанавливается УЗИП класса 3 непосредственно у таких приборов.

Внешняя молниезащита отсутствует

Прямое попадание молнии в дом не берётся в расчёт, поэтому необходимости в УЗИП класса 1 нет. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления.

На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.

Перечень оборудования для заземления и молниезащиты:

№ п/п	Рис	Артикул	Изделие	Кол-во
Система молниезащиты
1		ZZ-201-004	ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь)	2
2		GL-21202	GALMAR Держатель для молниеприёмника — мачты ZZ-201-004 к дымоходу (нержавеющая сталь)	2
3		GL-20023	GALMAR Зажим к молниеприёмнику — мачте GL-21105G для токоотводов (нержавеющая сталь)	2
4		GL-11149-50	GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 50 метров)	1
5		GL-11149-10	GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 10 метров)	1
6		GL-11514	GALMAR Зажим на водосточную трубу для токоотвода (луженная медь + луженная латунь)	18
7		GL-11568A	GALMAR Зажим на кровлю универсальный для токоотвода (высота до 15 мм; оцинк. сталь с покраской)	38
8		GL-11703A	GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской)	5
9		GL-11551A	GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь)	2
10		GL-11562A	GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь)	2
Заземляющее устройство
11		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	3
12		GL-11075-20	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров)	1
13		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	6
14		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	4
15		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	3
16		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2
17		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1
18		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	1
19		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
20		ZZ-500-103	ZANDZ Проводник заземляющий (3м; S25; одножильный; с наконечником под болт D8)	1
21		LE-373-930	LEUTRON Ограничитель перенапряжений (УЗИП) PP BCD TT 25/100	1

В таблице учтено устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) комбинированного типа класса 1+2+3 для системы ТТ. Выбор подходящей модели УЗИП зависит от системы заземления и других факторов, которые были учтены в приведённом примере.

Этап 6. Измерение сопротивления заземления

После установки системы заземления необходимо произвести замеры и получить протокол измерения сопротивления. Право оформлять и выдавать протокол имеют специалисты зарегистрированной в Ростехнадзоре электротехнической лаборатории. Найти уполномоченных специалистов можно в нашем Клубе Экспертов, который работает на всей территории России.

Протокол нужен для приёма газового оборудования в эксплуатацию, для газовой службы это будет подтверждением, что заземление соответствует норме 10 Ом. Понадобится протокол и для того, чтобы быть уверенным, что обеспечивается электробезопасность частного дома. Соблюдение требований нормативов будет гарантией безопасной эксплуатации электрической системы.

Рассмотрев поэтапно необходимые мероприятия, вы уже знаете, что нужно делать, чтобы обеспечить частный дом надёжными заземлением и молниезащитой.

Смотрите также:

Заземление. Что это такое и как его сделать

Таблица удельного сопротивления грунтов

Омеднённая сталь

Молниезащита и заземление: требования и рекомендации

Заземление газового котла / газопровода

Смотрите также:

Заземление газового котла в частном доме: устройство, требования —

Значительная доля в отопительных системах частных домов приходится на газовое оборудование. Простые на первый взгляд в обслуживание устройства требуют заземления, которое может быть выполнено различными способами. Его монтаж можно сделать самостоятельно, но лучше прибегнуть к услугам специалистов.

Содержание

Зачем нужно делать заземление газовых котлов
Правила и нормы заземления газовых котлов
Как устроить заземление газового котла в частном доме
- Достоинство модульно-штыревой системы заземления
Лучшие промышленные комплекты заземления
- ZandZ ZZ-000-045
- GALMAR GL-00045
- EZETEK CN-6
- Bolta
- TDM SQ2402-0001
- MZK-6-Z
- ZGER-6
Вопросы-ответы
Заключение
Видео-советы по заземлению газового котла в частном доме

Зачем нужно делать заземление газовых котлов

Несмотря на то, что газовое оборудование не относится к электроприборам, на его поверхности в ходе эксплуатации собирается статическое электричество. Оно скапливается на металлической обшивке агрегатов и образует сильное электромагнитное поле, которое может вывести из строя электронную «начинку» газового оборудования.

Причиной такой аккумуляции энергии является крепление агрегатов к стене или их установка на пол. Это не проводящие электричество поверхности. Скопление статического электричества достигает своей максимальной величины в период зимнего обогрева. Избавится от него можно только с помощью заземления.

Если этого не сделать, созданное статикой магнитное поле «сведёт с ума» электронику оборудования.

Правила и нормы заземления газовых котлов

Помимо вывода из строя электронного блока управления работой агрегатов, существует опасность возникновения неконтролируемого воспламенения газа. Это может привести к взрыву котла.

Все требования, предъявляемые к установке и эксплуатации газового оборудования, определены в ПЭУ. Это нормативный документ, положения которого обязательны к исполнению.

Устройство заземления отопительного контура начинается с замера его сопротивления. Требования к его параметрам определены п. 1.7.103 ПЭУ. Они зависят от типа агрегата и характера грунта.

Нормой для песчаной почвы считается сопротивление не более 50 Ом, а для глинистой 10 Ом. В существующих нормативных документах нет жёстких требований к устанавливаемому заземлению. Оно может иметь как промышленное, так и самодельное исполнение.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

На практике представители газовых служб, занимающихся проверкой условий эксплуатации теплового оборудования, требуют от их владельцев того, чтобы сопротивление контура не превышало 10 Ом.

Категорически запрещено использовать для отвода от газового оборудования статическое электричество с помощью:

бытовых розеток;
труб отопления и канализации.

Разрешено использовать для заземления водопроводные трубы, имеющие надёжную гидроизоляцию и находящиеся в земле или бетоне. Во всех остальных случаях для газового оборудования устраивается отдельный контур заземления. Для его монтажа лучше использовать готовые комплекты, широко представленных в торговле.

Как устроить заземление газового котла в частном доме

Схема заземления в частном доме

От наружной стены установки отопительного агрегата отступают 1 м и делают на грунте разметку в виде равностороннего треугольником. Длина ребра должна составлять 2 м. По этой разметке выкапывается траншея. Её глубина зависит от уровня промерзания почвы, но должна быть не менее 50 см. В вершинах треугольника пробуриваются шурфы для установки заземлителей.

В качестве устанавливаемого в шурфы заземлителя можно использовать стальной уголок или покрытые медью пластины, которые погружают в грунт на 4,5 м.

Погружение заземлителей происходит поэтапно. В грунт они последовательно углубляются отрезками, которые соединяются между собой по мере погружения с помощью специальных соединительных муфт или сварки. После установки заземлители соединяются с закреплённым на фундаменте здания штырём. Делается это с помощью медного провода, крепление которого производится болтами.

Дальше важно правильно сделать подсоединение штыря к коммуникационному блоку газового оборудования. Соединение может быть произведено с помощью стальной, медной или алюминиевой проволоки. На газовом оборудование есть трехконтактная сетевая розетка или щит управления с нулевой фазой тока. К нем и присоединяют протянутый от штыря провод.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

Устроить заземление газового котла можно и по-другому. Альтернативным вариантом является соединение двух погружённых в грунт заземлителей прямой металлической полосой. Такая схема устройства заземления не запрещается ПЭУ.

В таких контурах заземления можно использовать штыри трёх типов:

омеднённые;

оцинкованные;

стальные.

Достоинство модульно-штыревой системы заземления

Главный плюс устройства такого контура заземления – простота сборки и возможность самостоятельного изготовления элементов конструкции. Монтаж модуля требует минимум подготовительных работ. Удобство транспортировки и хранения промышленных комплектов заземления. Контуры обладают длительным сроком службы и высокой степенью безопасности.

Лучшие промышленные комплекты заземления

Рейтинг составлен на основе отзывов покупателей.

ZandZ ZZ-000-045

Страна производитель – Россия. Штыри заземления омеднённые, имеют соединительную резьбу. В комплект входит 30 штырей, длиною 1,5 м. Диаметр их сечения составляет 14 мм. Между собой штыри соединяются муфтами. Их в комплекте 15 штук. Столько же зажимов для подключения проводника и наконечников для штырей. Комплект считается одним из лучших представленных в настоящее время на рынке. Может устанавливаться даже в песочный грунт.

Достоинства:

универсальность применения;
полная комплектация;
качественные материалы;
длительный срок службы.

Главный недостаток:

высокая стоимость.

GALMAR GL-00045

Страна производитель – Польша. Комплект предназначен для устройства трёхточечного контура заземления. В него входят 30 омеднённых штырей, имеющих длину по 1,5 м и диаметр сечения 14 мм. Есть 5 направляющих головок на отбойный молоток и 1 насадка. Штыри имеют резьбу, которая позволяет соединять их между собой муфтами.

Достоинства:

универсальность применения;
надёжность;
качественные материалы изготовления;
длительный срок службы.

Главный недостаток:

стоимость выше, чем у конкурентов.

EZETEK CN-6

Страна производитель – Россия. Комплект может быть использован для бытовой и промышленной установки модульно-штыревого заземления. В него входит 4 штыря из нержавеющей стали, имеющих длину по 1,5 м и диаметр 16 мм. Соединение штырей осуществляется между собой с помощью стальных муфт. Из такого же материала выполнена удароприёмная головка для кувалды.

Достоинства:

доступная стоимость;
универсальность применения;
высокое качество и надёжность элементов контура;
длительный срок эксплуатации.

Недостатки не выявлены.

Bolta

Страна производитель – Россия. Комплект предназначен для устройства контура заземления в загородных домах и на дачах. Он полностью соответствует требованиям ПЭУ и европейским стандартам. В него входят 4 стальных штыря, имеющих длину по 1,5 м и диаметр сечения 16 мм. Они имеют многослойное медное покрытие, имеющее со сталью молекулярно прочное соединение. Соединение штырей осуществляется с помощью муфт.

Достоинства:

срок службы до 15 лет;
может использоваться для устройства заземления на сложных грунтах;
доступная стоимость;
высокое качество исполнения элементов конструкции.

Недостатки не выявлены.

TDM SQ2402-0001

Страна производитель – Россия. Комплект предназначен для устройства заземления частного дома, промышленных, складских и административных зданий, построенных на сложных, скальных, гравийных и других видах грунта. В комплект входят 6 стальных штырей-электродов, имеющих резьбу. Их поверхность покрыта слоем меди. Для обеспечения более длительного срока службы штыри можно дополнительно обработать перед установкой антикоррозийной пастой. Она входит в состав комплекта.

Достоинства:

срок службы до 30 лет;
универсальность установки и применения;
доступная стоимость;
качественные материалы изготовления элементов контура.

Недостатки не выявлены.

MZK-6-Z

Страна производитель – Россия. Модульно-штыревая конструкция предназначена для устройства заземления частных домов на грунте любого типа. В комплект входят 4 оцинкованных штыря с резьбой и 4 соединительных муфты, изготовленных из нержавеющей стали. Диаметр сечения стержней 16 мм.

Достоинства:

доступная стоимость;
полная комплектация модуля;
длительный срок службы;
простота сборки.

Недостатки не выявлены.

ммммм

ZGER-6

Страна производитель – Германия. В комплект входят 4 стержня с резьбой, изготовленные из оцинкованной стали, имеющие длину 1,5 и диаметр сечения 20 мм. Заземление может использоваться для частных домов и небольших производств.

Достоинства:

качественные материалы изготовления;
длительный срок службы;
доступная стоимость.

Недостатки не выявлены.

Вопросы-ответы

Какая может быть максимально допустимая величина сопротивления заземления на глинистом грунте?

Сопротивление заземления на глинистом грунте не должно превышать 10 Ом.

Провод какого сечения можно использовать для соединения контура с щитком?

Размер сечения зависит от материала изготовления провода. Сечение медных проводов должно быть не менее 10 мм², алюминиевых – 16 мм² и стальных –75 мм².

Выдаётся ли какой-либо документ, подтверждающий проверку заземления?

По итогам проверки контура заземления проверяющей организацией выдаётся акт, оформленный в установленной форме.

Кто проверяет заземление газовых котлов?

Проверку могут проводить компании, зарегистрированные в Ростехнадзоре как электролаборатории.

Как часто проверяется заземление газовых котлов?

Проверку контура заземления проводят сразу же после установки газового котла. Без этого не разрешается подключать оборудование по ПЭУ. Дальнейшая периодичность проверок определяется ПТЭЭП.

Заключение

Устанавливаемые на дачах и в частных домах газовые котлы должны иметь заземление. Оно снимает статическое напряжение с корпуса оборудования и предотвращает возникновение взрывоопасных ситуаций.

Видео-советы по заземлению газового котла в частном доме

Поиск и устранение контуров заземления

Все было в порядке с моим домашним развлекательным центром, включая телевизор, усилитель объемного звука, AM/FM-тюнер, ROKU и проигрыватель CD/DVD/BlueRay, пока я не подключил свой настольный компьютер ПК, на одном из жестких дисков которого хранится множество моих музыкальных и видеофайлов. При подключенном ПК динамики издавали низкоуровневый раздражающий гул частотой 60 Гц — явный признак контура заземления. Все мои аудио- и видеоустройства — довольно новые, качественные, фирменные продукты, оснащенные двухштырьковым шнуром питания, поэтому, несмотря на то, что у ПК есть трехштырьковая вилка, не должно быть многократного возврата сигнала, вызывающего контур заземления. . В этой статье описывается подход к устранению контуров заземления в аналоговых AV-системах.

КОНТУРЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

По определению контуры заземления вызывают нежелательные токи, протекающие по двум или более обратным путям сигнала. Таким образом образуются индукционные катушки, обычно только из одного витка. Эти петли улавливают сигналы помех из окружающей среды. Поскольку импеданс каждого проводника конечен, потенциал напряжения Vi = Ig(R1 + R2) возникает между двумя соединенными точками возврата сигнала. Это напряжение является источником помех: гула, шипения, которые улавливают высокочастотные сигналы (например, местная АМ-станция) и т.д. Упрощенный пример показан на рис. 1.

РИСУНОК 1: Причина помех контура заземления.

Источник аудиосигнала VS на рис. 1 — например, звуковая карта внутри ПК — подключен к усилителю экранированным кабелем. Экран заземляется с обоих концов на шасси обоих устройств. Трехконтактные вилки питания соединяют шасси обоих AV-компонентов с проводом заземления дома. Примем за точку отсчета землю усилителя. (Неважно, какую точку петли мы выберем.) Петля, состоящая из экрана кабеля и заземляющего провода распределения питания, улавливает все виды сигналов, вызывающих протекание тока петли Ig и, как результат, напряжения помехи Vi, сгенерировано.

Vi добавляется к сигналу от звуковой карты. Ток Ig, наведенный в петле, исходит от многих потенциальных источников. Он может быть наведен в заземляющем проводе током, протекающим по горячему проводу 120 В переменного тока и его обратному нейтральному проводу, действующему как трансформатор. Могут быть утечки, индукция магнитными полями, емкостная связь или индукция электромагнитных помех (ЭМП) в контуре. Как только Vi добавляется к сигналу, его, как правило, невозможно отфильтровать.

Большая часть электрооборудования требует третьего контакта питания для обеспечения безопасности. Он подключен к шасси, а на электрическом распределительном щите — к нейтрали (белый провод) и местной земле — обычно это металлический стержень, закопанный в землю. Заземление предназначено для рассеивания ударов молнии, но не влияет на контуры заземления, которые мы обсуждаем.
Основная цель заземляющего провода — безопасность, а также отведение на землю переходных процессов и грозовых разрядов. В нормальных условиях по этому проводу не должен течь ток. В случае внутренней неисправности устройства нейтральный (белый) или горячий (черный или красный) провод подключается к корпусу, зеленый провод шунтирует корпус на землю. Прерыватели замыкания на землю (GFI) сравнивают ток через горячий провод с обратным током через нейтраль. Если они не идентичны, GFI отключается.

Производители аудиооборудования знают, что заземление чувствительного оборудования в разных местах вдоль заземляющего провода приводит к многократному возврату, вызывающему контуры заземления. Они облегчают проникновение помех в систему. С точки зрения электробезопасности малыми токами, индуцируемыми в контуре заземления, можно пренебречь. К сожалению, они достаточно велики, чтобы повредить чувствительную электронику. Самое простое решение этой дилеммы — избежать образования контуров заземления, не заземляя AV-оборудование. Таким образом, на таком оборудовании использовались двухконтактные вилки. Для удовлетворения требований безопасности оборудование спроектировано с двойной изоляцией, что означает, что даже в случае внутренней неисправности человек не может соприкоснуться с металлической частью, находящейся под напряжением, прикоснувшись к какой-либо поверхности оборудования.

Мой ПК, как и большинство настольных компьютеров, имеет вилку с тремя контактами. На рис. 2 показано расположение. ПК заземляется через шнур питания. К сожалению, кабельное телевидение (CATV) вводит второе заземление через коаксиальный разъем. Я измерил сопротивление между экраном коаксиального кабеля на входе в дом и проводом заземления дома. Сопротивление составило 340 мОм, что указывает на жесткое соединение между экраном коаксиального кабеля и заземлением дома, что является причиной контура заземления. Мне не удалось установить, где была установлена эта связь, но она была не через землю.

РИСУНОК 2: Контур заземления в моей развлекательной системе

Вокруг компьютерной системы может быть несколько контуров заземления, если у вас есть проводные периферийные устройства с трехконтактными разъемами, такие как некоторые принтеры, сканеры и т. д. Цифровые схемы гораздо менее чувствительны к петлям заземления, чем аналоговые, но рекомендуется свести к минимуму потенциальные петли, подключив все периферийные устройства, кроме беспроводных, к одной шине питания.

Контуры заземления также могут образовываться при использовании длинных экранированных кабелей для соединения ПК и приставки домашнего кинотеатра. Два экранированных кабеля, необходимых для стерео, представляют собой два возвратных сигнала, создающих собственную заземляющую петлю. А еще есть видеокабели. Еще одна петля. К счастью, разъемы на задней панели ПК и AV-оборудования расположены очень близко друг к другу, что означает минимальную разницу потенциалов между ними на низких частотах. Стереокабели делают петлю небольшой. Чтобы свести к минимуму площади всех петель для приема помех, я связал интерфейсные кабели очень близко друг к другу с помощью пластиковых стяжек. В тяжелых ситуациях может потребоваться изменение маршрута кабелей или использование металлического кабелепровода или беспроводных интерфейсов, чтобы устранить помехи.

ИСПРАВЛЕНИЯ

Отсоединив кабель кабельного телевидения от телевизора, гул пропал. Кроме того, временная замена ПК на ноутбук, который не заземлен, также устранила проблему. Итак, как еще мы можем исправить эти оскорбительные множественные возвраты?

Очевидный ответ — разорвать петлю. Я настоятельно рекомендую вам не отключать ПК от земли с помощью переходника с двумя контактами или просто отрезая контакт заземления. Это сделает вашу систему небезопасной. Что вам нужно, так это изолятор заземления. Компания Jensen Transformers, например, продает изоляторы, такие как VRD-IFF или PC-2XR, для отключения заземления, но вы можете построить их за небольшую часть покупной цены. На рис. 3 и 4 показано, как это сделать.

РИСУНОК 3: Изолятор заземления для коаксиального кабеля кабельного телевидения

Чтобы разорвать контур заземления, вызванный кабельным телевидением, вы можете сделать небольшую штуковину, показанную на рисунке 3. J1 и J2 — широко распространенные гнездовые разъемы для кабельного телевидения. Конденсаторы С1 и С2, расположенные между ними, должны иметь емкость около 0,01 мкФ каждый. Для сборки не требуется печатная плата. Вы можете поместить его в крошечную коробку или просто спаять все вместе, обмотать изолентой и убрать куда-нибудь подальше. Помните, что рабочее напряжение конденсаторов должно быть как минимум в два раза больше напряжения распределения питания. Это 250 В в Северной Америке и более 500 В в других странах мира.

РИСУНОК 4: Изолятор заземления для устройств с трехконтактным питанием

На рис. 4 показано, как заземлить устройства, такие как ПК, с трехконтактными вилками. Вы можете встроить эту схему в компьютер или другое устройство, но я считаю, что лучше встроить ее как независимую коммутационную коробку. Диоды обеспечивают разомкнутый контур для сигналов примерно до 1,3 Vpp. Гул обычно имеет значительно меньшую амплитуду. C1, 0,01 мкФ, обеспечивает обход высокочастотных электромагнитных помех на землю. Контур будет замкнут при напряжении выше 1,3 Vpp, например, из-за нарушения изоляции горячего провода к шасси. Для распределения 120 В переменного тока D1, D2 и C1 должны быть рассчитаны как минимум на 250 В. В ответвлении цепи с выключателем или предохранителем на 15 А диоды должны быть рассчитаны как минимум на 20 А, чтобы выключатель разомкнулся до того, как диоды перегорят. Если прибор потребляет только часть номинального тока предохранителя, скажем, 2 А, вы можете использовать диоды на 5 А и включить дополнительный предохранитель на 2 А. Для стран с питанием 230 В переменного тока компоненты должны иметь соответствующие номиналы.

Вы также можете разорвать контур заземления, используя силовой изолирующий трансформатор между линией питания и ПК или качественные сигнальные трансформаторы на сигнальных линиях. Недостатком этого является то, что хорошая изоляция и сигнальные трансформаторы дороги и не широко доступны. Оборудование с питанием от настенных розеток, особенно с оптически связанными входами и выходами, распространенное сегодня, по своей природе непроницаемо для контура заземления.

ПРОБЫ И ОШИБКИ

В этой статье описывается подход к устранению контуров заземления в аналоговых AV-системах. Хотя вам необходимо понять, как возникают контуры заземления, их обнаружение и устранение их последствий может оказаться делом разочаровывающих проб и ошибок.

Джордж Новачек — профессиональный инженер со степенью в области кибернетики и замкнутого цикла управления. Сейчас на пенсии, совсем недавно он был президентом многонационального производителя встроенных систем управления для аэрокосмических приложений. Джордж написал 26 тематических статей для Circuit Cellar в период с 1999 по 2004 год. Свяжитесь с ним по адресу [email protected], указав «Circuit Cellar» в теме письма.

Эта статья опубликована в Circuit Cellar 301 за август 2015 года.

Не пропустите новые выпуски Circuit Cellar.

Подписаться на журнал Circuit Cellar

Примечание. Мы сделали выпуск Circuit Cellar за май 2020 г. бесплатным образцом. В нем вы найдете большое разнообразие статей и информации, иллюстрирующих типичный номер текущего журнала.

Хотите написать для Circuit Cellar ? Мы всегда принимаем статьи/сообщения от технического сообщества. Свяжитесь с нами и давайте обсудим ваши идеи.

Посох цепного подвала

Веб-сайт

| + posts

Редакционная группа Circuit Cellar состоит из профессиональных инженеров, технических редакторов и специалистов по цифровым медиа. Вы можете связаться с редакционным отделом по адресу [email protected], @circuitcellar и facebook.com/circuitcellar

Конфигурации контура геотермального теплового насоса

Трубопроводная петля

Полиэтилен высокой плотности: В большинстве случаев трубопроводная петля изготавливается из гибкого полиэтилена высокой плотности, гарантия на который составляет 50 лет, а ожидаемый срок службы — 200 лет. Его гибкость и отсутствие «памяти катушки» также облегчают его установку по сравнению с полибутиленом, который использовался всего несколько лет назад. В жилых помещениях он обычно имеет диаметр 3/4 дюйма и соединяется с помощью термосвариваемых фитингов.
Медь: в системе прямого обмена (DX) хладагент циркулирует по медным контурам заземления с высокой проводимостью, которые вставляются в скважины глубиной 50 или 100 футов, а затем заливаются защитным термическим раствором, который обеспечивает прямую передачу энергии с землей. Эта простота позволяет системе достигать высокой эффективности при использовании относительно более короткого и меньшего набора заглубленных трубок, что снижает затраты на установку.

Контуры заземления

Что касается контуров заземления, существует два основных типа систем — разомкнутый контур и замкнутый контур. Замкнутые системы более распространены и могут быть выкопаны или пробурены под землей горизонтально или установлены вертикально, как водяные колодцы. Если вы живете рядом с частным озером, трубопровод можно проложить даже под водой на дне озера. Вам потребуется не менее 8 футов воды над трубой круглый год, но, если этот вариант доступен, это намного дешевле, чем подземная петля.

Второй вариант, установка без обратной связи, уже не так популярен, как раньше. В этом случае источником воды, подаваемой к тепловому насосу, служит специальная скважина с погружным насосом. Как только вода проходит через систему, она возвращается в водоносный горизонт — обычно через вторую скважину, пробуренную специально для этой цели, или в ближайший ручей или озеро. Хотя эти системы достаточно эффективны, они, как правило, дороже. Колодцы стоят дорого, а качество воды может быть проблемой. У вас также будут дополнительные расходы на эксплуатацию погружного насоса, обычно от 150 до 220 долларов в год.

Горизонтальные петли

Наиболее распространенной установкой является горизонтальная петля. В этой ситуации рядом с домом выкапывается посадочная яма, чтобы петля трубопровода могла быть проведена через стену фундамента и подключена к внутреннему компрессорному агрегату. Из этой ямы пробуривают или выкапывают несколько петель трубопровода глубиной не менее 5 футов.

В среднем для горизонтальной системы требуется 220 футов трубопровода на каждую тонну нагрузки компрессора (12 000 БТЕ тепла). Более новый от 2000 до 2400 кв. футов. дома потребуется 3 тонны емкости и примерно 660 футов трубопроводной петли. В каждую узкую траншею или скважину можно установить две трубы – одну выходную и одну обратную, что составляет 330 футов траншеи. Если используется экскаватор и вырыта траншея шириной 3 фута, в одну траншею можно уложить шесть труб, что позволяет сделать траншею короче.

Горизонтальные системы всегда требовали много свободного пространства, но две недавние разработки немного уменьшили требования к размеру участка. Во-первых, новая технология бурения позволяет оператору точно управлять 5-дюймовым буром. бурильная машина под и вокруг обычных препятствий. Начиная с выгребной ямы рядом с домом, машина может нырять под хозяйственные постройки, деревья и септики, а также подниматься на расстояние до 100 футов. По завершении две трубы, соединенные с U-образным фитингом на дальнем конце, протягиваются через большую часть отверстия. Затем хвостовую часть скважины засыпают или заполняют плотным тампонажным материалом, таким как бентонитовая глина.

Slinky Loops

Другой новый поворот больше связан с изобретательностью, чем с оборудованием. Вместо того, чтобы укладывать трубу вдоль на дно длинной траншеи, ее наматывают в бухты диаметром от 2 до 3 футов. петли, как у большой игрушки Slinky. Затем катушки укладывают и засыпают землей. Этот метод «Slinky» значительно увеличивает обнажение поверхности и существенно уменьшает количество необходимых траншей. Благодаря этим двум инновациям горизонтальную систему часто можно установить на участке площадью всего 1/4 акра.

Вертикальные петли

Если участок не позволяет проводить даже такое количество траншей или буровых работ, следующим лучшим вариантом будет вертикальная замкнутая система. В этом случае бурильщик обычно бурит несколько скважин без обсадных труб глубиной от 150 до 200 футов. Затем подрядчик опускает две трубы, соединенные U-образным фитингом на дне, в каждое отверстие и соединяет все трубы из всех отверстий в общей яме глубиной от 5 футов до 6 футов. Затем подрядчик проводит подающую и обратную линии через стену фундамента и соединяет их с компрессорной установкой. Перед заполнением котлована каждое отверстие заливают цементным раствором в соответствии с государственными и местными нормами.

Вертикальные замкнутые системы на самом деле более эффективны, но требуют большего количества трубопроводов — обычно 300 футов на тонну.

Замкнутые петли для пруда или озера

Этот тип конструкции петли может быть наиболее экономичным, если дом находится рядом с водоемом, таким как пруд или озеро. Жидкость циркулирует под водой по полиэтиленовым трубам в закрытой системе так же, как и по контурам заземления. Трубы могут быть свернуты в облегающую форму, чтобы поместить больше их в заданное пространство. Поскольку это закрытая система, она не оказывает неблагоприятного воздействия на водную систему.

Фактор почвы при проектировании геотермального контура

Интересно, что тип почвы может влиять на производительность геотермальных установок GSHP. Лучше всего подходят влажные почвы, такие как глина и суглинок. Сухие песчаные почвы, напротив, содержат миллионы крошечных воздушных карманов, которые изолируют от процесса теплопередачи.