Заземление частного дома своими руками: контур и проверка

Заземление в частном доме — это контур из металлических электродов в грунте, соединённый с главной заземляющей шиной в щите. К этой шине подключены жёлто-зелёные защитные проводники всех розеток и приборов. При пробое изоляции ток уходит в землю, и автомат или УЗО отключают линию раньше, чем человек коснётся корпуса под напряжением. Самый распространённый вариант своими руками — треугольник из трёх стальных уголков длиной 2,5–3 м, соединённых стальной полосой.

Зачем нужно заземление

В современной розетке три контакта: фаза, ноль и защитный проводник PE. Если изоляция внутри котла или стиральной машины повреждена, фаза попадает на металлический корпус. При исправном заземлении ток утечки уходит по PE: срабатывает УЗО, а при сильном замыкании — автомат. Без заземления корпус остаётся под напряжением, пока к нему никто не прикоснулся, и тогда путь в землю проходит через человека.

Особенно важно заземление для котла, насоса скважины, бойлера, электрической плиты, стиральной и посудомоечной машины, тёплого пола и всего, что стоит в бане или на улице. Новую проводку делают только трёхпроводной, с жилой PE в каждой линии. Общие правила разводки — в статье электропроводка в доме.

Заземление и молниезащита — разные системы. Молниеотвод отводит ток молнии и проектируется отдельно, хотя его заземлитель по проекту можно объединить с контуром дома.

Схемы заземления: TN-C, TN-C-S, TT

Система	Как устроена	Где встречается
TN-C	Ноль и защитный проводник объединены в один проводник PEN, отдельного PE нет	Старые дома и воздушные линии; для новой проводки внутри дома не подходит
TN-C-S	PEN приходит от линии и на вводе делится на N и PE; в точке разделения — повторное заземление	Частные дома с исправной линией, основной вариант
TT	Ноль приходит от линии, а PE — только от своего контура и с линией не связан	Старая воздушная линия с риском обрыва PEN; УЗО обязательно

Главная опасность TN-C-S в частном секторе — обрыв PEN на линии. Тогда на PE и корпусах приборов может появиться опасное напряжение. Поэтому во вводном щите ставят реле напряжения, а при плохом состоянии линии сетевая организация может указать в технических условиях систему TT.

PEN делят во вводном щите: проводник от линии подключают к шине PE, от неё перемычкой — к шине N. После точки разделения N и PE нигде не соединяют. Шину PE подключают к контуру заземления. Ввод до счётчика часто опломбирован, поэтому деление PEN и подключение ввода выполняет электрик по согласованию с сетевой организацией.

Основные требования к заземлению содержит ПУЭ, глава 1.7; правила выбора и монтажа заземляющих устройств и защитных проводников приведены также в ГОСТ Р 50571.5.54.

Из чего сделать контур

• Вертикальные электроды: стальной уголок 50×50×5 мм или круглая сталь диаметром от 16 мм, длиной 2,5–3 м.
• Горизонтальная связь: стальная полоса 40×4 мм.
• Заземляющий проводник к щиту: та же полоса до стены дома, дальше — медный провод. По ПУЭ сечение заземляющего проводника — не меньше 10 мм² для меди и 75 мм² для стали.
• Готовые глубинные комплекты: омеднённые или оцинкованные штыри, которые секциями забивают на 6–15 м. Они занимают мало места, а их сопротивление стабильнее: глубокие слои грунта не промерзают и не пересыхают.

Не используйте окрашенный металл — краска изолирует электрод от грунта — и трубы газопровода, водопровода, канализации и отопления. Газовую трубу к заземлению не подключают вообще: на вводе газа в дом газовая служба ставит изолирующую вставку.

Как сделать контур заземления: по шагам

1. Выберите место в 1–3 м от фундамента, не на дорожке и не у крыльца: при пробое у электродов возникает опасное напряжение шага.
2. Выкопайте траншею в форме равностороннего треугольника со стороной 2,5–3 м глубиной 0,5–0,7 м и траншею от него к дому.
3. Забейте уголки с заострёнными концами в вершинах треугольника так, чтобы верх остался на 10–20 см выше дна траншеи.
4. Приварите полосу к электродам по контуру и проведите её к цоколю. Швы сплошные, их покрывают антикоррозионным составом — только швы, не электроды.
5. На выходе полосы у стены приварите болт М8–М10: к нему крепят медный проводник до главной заземляющей шины.
6. Засыпьте траншеи однородным грунтом без строительного мусора и утрамбуйте. Соль и уголь не добавляйте: они ускоряют коррозию электродов.
7. Проведите проводник к главной заземляющей шине и подключите к ней шину PE и проводники уравнивания потенциалов.
8. Измерьте сопротивление контура и сохраните протокол.

Расстояние между электродами не делают меньше их длины: при близком расположении они мешают друг другу растекать ток, и сопротивление контура почти не снижается.

Сопротивление сильно зависит от грунта. Во влажной глине и суглинке трёх уголков часто хватает, в сухом песке и скальном грунте — нет: добавляют электроды или переходят на глубинный заземлитель. Как определить грунт, рассказано в статье грунт на участке.

Ошибка. Короткие электроды в верхнем слое. Зимой грунт промерзает, летом пересыхает, и сопротивление такого контура резко растёт. Основная часть электродов должна уходить ниже глубины промерзания.

Подключение в щитке

• Главная заземляющая шина (ГЗШ) собирает проводник от контура, PE-проводники групп и проводники основной системы уравнивания потенциалов от металлических труб водопровода и отопления на вводе в дом.
• PE каждой линии — жёлто-зелёная жила кабеля того же сечения, что и фаза, при сечении до 16 мм².
• Каждый проводник — под свой зажим на шине; заземление «шлейфом» с корпуса на корпус не делают.
• В ванной выполняют дополнительное уравнивание потенциалов: металлическую ванну, трубы и полотенцесушитель соединяют с PE.

Какие автоматы и УЗО ставить в щит вместе с заземлением, разобрано в статье УЗО и автоматы.

Какое сопротивление должно быть и как проверить

ПУЭ ограничивает сопротивление каждого повторного заземления PEN-проводника в сети 380/220 В величиной 30 Ом. На практике стремятся к 10 Ом и ниже, чтобы был запас на зимнее промерзание и коррозию. В системе TT допустимое сопротивление связано с током срабатывания УЗО, но держаться тех же десятков ом надёжнее.

Сопротивление заземления измеряют специальным прибором по методу с двумя вспомогательными электродами, которые забивают в землю на расстоянии от контура. Такой замер делает электролаборатория и выдаёт протокол. Результат честнее всего в сухое лето или в мороз — при худших условиях.

Мультиметр, контрольная лампа и индикаторная отвёртка сопротивление контура не показывают. Лампой между фазой и PE можно убедиться лишь в том, что PE куда-то подключён, а сам опыт опасен. Розеточные тестеры проверяют правильность подключения и срабатывание УЗО, но замер контура не заменяют.

Раз в несколько лет осматривайте сварку и болтовое соединение там, где полоса выходит из земли: здесь коррозия идёт быстрее всего.

Заземление в квартире

В домах старой постройки в квартиру приходят только фаза и PEN, отдельного PE нет. Соединять заземляющий контакт розетки с нулём нельзя: при обрыве или перепутанном нуле на корпусе прибора окажется фаза. Нельзя и подключать заземление к трубам отопления или водопровода — под напряжением могут оказаться соседи. Правильный путь — обратиться в управляющую организацию: если в этажном щите есть шина PE, от неё протягивают проводник. До этого линии защищают УЗО на 30 мА.

Когда нужен специалист

Выбор между TN-C-S и TT, деление PEN и подключение ввода — работа электрика по техническим условиям сетевой организации. Контур можно сделать своими руками, но его сопротивление должно быть измерено прибором. Если грунт песчаный или скальный, на участке мало места или к дому подключают мощный котёл, вариант заземления лучше заранее обсудить со специалистом. Требования к подключению котла — в статье электрокотёл для отопления.

Частые вопросы

Нужно ли заземление в частном доме?

Нужно. Без него корпус прибора при пробое изоляции остаётся под напряжением, а УЗО срабатывает только тогда, когда ток уже идёт через человека. Заземление обязательно для котла, бойлера, насоса, электроплиты и любой техники в бане и на улице.

Какое сопротивление заземления должно быть в частном доме?

Для повторного заземления в сети 380/220 В ПУЭ допускает не больше 30 Ом. На практике стараются получить 10 Ом и меньше, чтобы был запас на промерзание грунта зимой. Подтверждает результат только замер прибором.

Какой провод нужен для заземления?

От контура к главной заземляющей шине — медный проводник сечением не меньше 10 мм² или стальная полоса. Внутри дома PE — это жёлто-зелёная жила кабеля того же сечения, что и фаза.

Как проверить заземление в доме?

Сопротивление контура измеряет электролаборатория специальным прибором и выдаёт протокол. Мультиметр и лампочка этого не покажут. Правильность подключения розеток и работу УЗО можно проверить розеточным тестером.

Можно ли сделать заземление в квартире?

Только от шины PE в этажном щите, если она там есть, — это решает управляющая организация. Соединять PE розетки с нулём или подключать его к трубам нельзя. Пока заземления нет, линии защищают УЗО на 30 мА.