Схема заземления частного дома. TN и TT

Элемент заземления в частном доме, это защита человека от возможного поражения электрическим током. Как сделать контур заземления в частном доме своими руками максимально правильно и без ошибок, приведем фото и схемы и рассмотрим данный вопросы со всех сторон в данной статье. Для начала Вам необходимо знать, что такое заземление, а также что такое контур и для чего он вообще требуется.

Что дает контур заземления и для чего нужен

Это надежная защита от поражения электричеством. Есть несколько основных причин, по которым Вам может потребоваться установка данной конструкции:

  • Обеспечение защиты от поражения током от прикосновения к неисправному электроприбору (220В).
  • Снижение уровня высокочастотных магнитных помех, которые излучаются бытовыми приборами и инженерной сетью в частном доме.
  • Обеспечение безопасной работы электрических приборов и инструментов работающих в условиях высокой влажности, что само по себе опасно и требует защиты (посудомоечные машинки, водонагреватели).
  • Избавление от помех и шума в электросети Вашего дома.

Без контура заземления в частном доме вряд ли удастся обойтись, а если его не установить, то повышается риск получить травму от удара током.

Типы используемых заземлений

Основными выводами для питания электрической сети в квартире являются фаза и ноль. При этом существуют различные варианты подключения нулевого провода для защитного зануления или только в качестве обратного пути протекания тока. То же относится и к заземляющему PE проводу, который может либо иметь выделенную жилу в общей схеме, быть совмещенным или вообще отсутствовать.

Все отличия схем подключения оговариваются  п.1.7.3 правил ПУЭ, поэтому для начала рассмотрите вариант, которым подключен весь дом и конкретно ваша квартира. Всего их выделяют шесть, но конкретная схема, примененная в вашем доме, закладывался еще на этапе строительства и монтажа электропроводки. Рассмотрите наиболее актуальные схемы электроснабжения для бытовых потребителей.

Система TN-C.

Типы используемых заземлений

Особенностью системы TN-C является электроснабжение при помощи четырехпроводной схемы, в которой три провода отводятся для фазы, а четвертый выполняет одновременно роль нуля и защиты. Четвертый провод  совмещает заземляющий проводник PE и нулевой N, из-за чего он получил название PEN проводника. При подключении заземления в квартире по такой схеме существует серьезная угроза человеческой жизни.

Рис. 1: пример аварийной ситуации в TN-C системе

Посмотрите на рисунок 1, как показано на примере, в случае обрыва совмещенного заземляющего проводника у всех владельцев квартир будет развиваться следующая ситуация:

  • Прекратят работать электроприборы – из-за отсутствия рабочего нуля прервется цепь протекания электротока (исключение составят лишь те приборы, которые питаются фазным напряжением без использования нуля);
  • Сами устройства будут находиться под потенциалом напряжения сети, так как цепь электрических приборов по-прежнему будет оставаться исправной;
  • На корпусе и металлических деталях приборов, заземляющих контактах розеток, в случае их соединения с совмещенной шиной заземления, будет находиться потенциал нулевого провода.
Читайте также:  Дом на два поколения. Дом с разными входами: раздел для двоих хозяев

Как видите, применять такую систему для своей квартиры не только не эффективно, но и опасно для вашей жизни. Поэтому не стоит подключать заземление оборудования на один проводник с нулем. Следует отметить, что обеспечить защиту для квартиры посредством установки УЗО в такой системе невозможно, на что указывает п ПУЭ. Полноценное заземление можно обеспечить только за счет перевода схемы на более современные TN-C-S или TN-S системы.

Система TN-C-S.

Типы используемых заземлений

На практике схема TN-C-S представляет собой современное развитие предыдущей TN-C системы. Как и предыдущий вариант, в ней от питающей подстанции к потребителю выдается четыре линии, из которых три отведены для фазных проводов, а четвертый под совмещенный PEN проводник. Но, на определенном участке цепи выполняется разрыв PEN жилы, а из нее отдельно выделяется нулевой провод и заземление. Для последнего устанавливается отдельный заземляющий контур в месте раздела, обеспечивающий необходимую величину электрического сопротивления току растекания.

Рис. 2. Принципиальная схема подключения TN-C-S

Посмотрите на рисунок, здесь приведена принципиальная схема TN-C-S. От подстанции к дому проведен совмещенный PEN провод. Далее, возле дома обустраивается собственный контур заземления, от которого в дом заведена шина PE, а совмещенная шина используется только в качестве нулевого вывода. При этом нулевой проводник несет угрозу для оборудования из-за его совмещения до места разделения. Поэтому, чтобы избежать негативных последствий, в него необходимо включать УЗО.

Система TT.

Такая система наиболее распространена в отечественных сетях питания бытовых потребителей. Она характеризуется четырехпроводным электроснабжением, в котором три провода отводятся под фазы, а четвертый под глухозаземленный ноль.

Типы используемых заземлений

Рис. 3: принципиальная схема подключения TT

Как видите на рисунке, защитное заземление в такой системе отсутствует, поэтому контур организовывается индивидуально для каждого дома или квартиры. После установки такого заземления  от электрического щитка в квартире питание ведется трехжильным проводом (фаза, ноль и заземление).

В виду того, что для всех вышеприведенных вариантов отсутствует отдельный защитный проводник, оптимальным способом для каждого потребителя будет организация заземления в  квартире самостоятельно. Самым эффективным способом является заземляющий контур, хоть общий, хоть индивидуальный.

Схемы заземления частного дома TN-C-S и TT

Схемы заземления частного дома TN-C-S

При энергоснабжении дома по схеме TN-C-S роль защитного проводника и нулевого рабочего проводника на участке сети от трансформатора тока до главной заземляющей шины выполняет один провод(PEN). На главной заземляющей шине (ГЗШ) PEN проводник разделяется на нулевой рабочий проводник (N) и защитный проводник(PE).

1-заземление истчника;2-дом.

Важно помнить, что проводник PEN идет от трансформатора трансформаторной подстанции, где он соединен с нейтральным проводом обмоток и соединен с землей без сопротивлений. Эта нейтраль называется глухозаземленной.

Таким образом, при заземлении дома по схеме TN-C-S главная заземляющая шина (ГЗШ) дома соединена с заземлением питающего трансформатора. И, с первого взгляда, кажется, что такого соединения достаточно, чтобы заземлить все розетки и электрооборудование дома. Но это не совсем так. Все зависит, где будет расположена главная заземляющая шина (ГЗШ) дома.

Вариант 1. Ввод электропитания в дом осуществляется через вводное устройство (ВУ) на столбе линии электропередач (ЛЭП).

В этом случае главная заземляющая шина (ГЗШ) расположена на столбе и разделение PEN проводника на рабочий нулевой провод (N) и провод заземления(PE) происходит на столбе в щите.

Читайте также:  Газобетон или пенобетон, что лучше для дома

Вариант 2. Ввод электропитания в дом осуществляется через вводное распределительное устройство (ВРУ) находящееся в доме или возле него.

В этом случае разделение PEN проводника на рабочий нулевой провод (N) и провод заземления(PE) происходит непосредственно в доме, а от столба до дома роль защитного проводника и нулевого рабочего проводника объединены. При таком варианте подключения электропитания необходимо сделать повторное заземление дома.

В обоих вариантах, заземление частного дома по системе TN-C-S связана с заземлением источника питания (трансформатора). Такая связь заземления источника питания с системой заземления дома отсутствует в системе заземления по схеме TT.

Схемы заземления частного дома TT

1-заземление источника;2-дом;3-заземление дома.

Схемы заземления частного дома по схеме TT имеет место на существование, но опять с маленькими «но».

Для того чтобы сделать заземление по системе TT ,нужно представить обоснование отказа от системы TN-C-S и выполнить все требования установленные к системе в чем же особенность системы TT для заземления частного дома.

Особенности системы заземления по схеме TT

  1. Система заземления дома независима от нейтрали источника питания (трансформатора) ;
  2. Заземлитель корпусов оборудования в доме не зависит от заземления источника питания (трансформатора);
  3. В электропроводке, сделанной по схеме TT обязательно применение устройств защитного отключения (УЗО). Без УЗО в схеме TT система защиты человека от любых утечек тока, при повреждении изоляции, отсутствует полностью. А это, недопустимо.

В виду сложности практического осуществления заземления частного дома по схеме TT, подавляющее большинство частных домов, заземляется по системе TN-C-S.

Повторюсь: Система заземления частного дома по схеме TN-C-S предполагает объединение защитного проводника (PE) и нулевого рабочего проводника на отдельных участках электропроводки до распределения электропитания.

©

Нормативные ссылки:

  • ПУЭ, Правила устройства электроустановок,издание 7
  • ГОСТ ,Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление

Другие статьи раздела: Электропроводка дома

  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть1, правила 1-7
  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть2, правила 8-13
  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть3, правила14-26
  • Анкерные зажимы и кронштейны
  • Арматура для СИП 2
  • Ввод кабеля из траншеи в дом
  • Вводное устройство. ВУ в частный дом
  • ВРУ. Вводно-распределительное устройство дома
  • ГЗШ. Главная Заземляющая Шина
  • Глубинный заземлитель

Заземление в частном доме. Схема контура заземления

Заземление в частном доме можно осуществить двумя способами – замкнутым и линейным. Оба варианта пользуются успехом, на окончательный выбор влияют площадь участка, финансовые возможности человека и время. Определять схему контура заземления лучше, предварительно проконсультировавшись с профессионалом.

Замкнутая цепь в виде треугольника. Это более простой вариант, который менее энергозатратен. Потребуется вырыть одну яму, где и разместиться такой вариант заземления.

Его преимуществом будут надежность и стабильная работа, в том числе и при больших нагрузках. Даже в случае повреждения металлической перемычки система все равно останется стабильной.

Второй вариант – линейная схема. При ней штыри располагаются в ряд, последовательно друг за другом. Однако есть один существенный недостаток: если повредится первое звено, то вся система полностью выйдет из строя. Несмотря на это, линейная схема пользуется не меньшей популярностью среди пользователей.

Подробнее об этом можно узнать в статье «Заземление зданий. Устройство контура заземления в доме».

Кроме того, можно попробовать создать специфический вариант оформления в виде овала или квадрата. Они также популярны среди пользователей, но при их обустройстве необходимо учитывать специфику участка. Например, если околодомовая площадь небольшая, такие варианты не подойдут, ведь Вы просто не сможете их вместить на территории маленького участка.

Расположение защиты по всему периметру обойдется гораздо дороже. Заземлять таким образом более эффективно, поскольку удается обеспечить безопасность всей площади возле дома. Если у вас недостаточно для этого средств, можно установить линейный контур и со временем наращивать его.

Основные схемы контура заземления

Выделяется три основных схемы контура заземления:

  • простой контур — для рабочего заземления будет достаточно двух заземлителей, для защитного — три, располагаться они будут по краям треугольника
  • линейный контур — имеет две группы заземлителей, необходим, если в доме есть такие коммуникации, как газопровод, водонагреватель и т.д., если долгое время потребляется мощность более 1 кВт
  • полный контур — нужен, если в наличии есть электровод 220/380в через ВСЩ, площадь помещения превышает 100 м2 или в наличии стационарные электрические установки (в т.ч. водонагреватели)

Перед тем, как приступать к заземлению, необходимо ознакомиться с особенностями каждого из контуров.

Самым популярным материалом считается сталь и медь (а точнее сталь в оболочке из меди). Однако, не стоит забывать, что медь — материал не из дешевых, но и качество оправдывает ее цену. Выбирая электрод, обратите внимание на площадь сечения.

Материалы для контура заземления

Контур заземления должен иметь высокую механическую прочность, низкое электрическое сопротивление и возможность надежного соединения. Кроме того, немаловажную роль при выборе материала играет его стоимость.

Параметры и материалы штырей

Материалы для контура заземления

Электроды или штыри обычно делаются из стального профиля. Данный материал привлекает возможностью заглубления стержней путем простого вбивания. При этом электрическое сопротивление его вполне удовлетворяет требованиям при достаточном поперечном сечении. Штыри могут выполняться из таких материалов:

  1. Пруток. Наиболее распространенный вариант – стержень диаметром 16-18 мм. Арматуру использовать не рекомендуется, т.к. она подвергается калению, что приводит к увеличению удельного сопротивления. Кроме того, рифленая поверхность приводит к нерациональному использованию сечения стержня.
  2. Уголок. Чаще всего применяется уголок размером 50х50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Нижняя часть заостряется для упрощения забивания.
  3. Труба диаметром более 50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Толстостенные трубы рекомендуются для твердых грунтов и регионов с частыми засухами. В нижней части такого штыря сверлятся отверстия. При пересыхании почвы в трубу заливается соленая вода, что повышает рассеивающую способность грунта.

Из чего делать металлосвязь

Электроды, забитые в землю, соединяются между собой металлосвязью. Она может выполняться из следующих материалов:

  1. Медная шина или провод сечением не менее 10 мм2.
  2. Алюминиевая полоса или провод сечением не менее 16 мм2.
  3. Стальная полоса сечением не менее 48
Материалы для контура заземления

Наиболее часто используется стальная полоса размером (25-30)х5 мм. Основное ее преимущество возможность надежной сварки с электродами. Когда в качестве связи используется проводник из цветных металлов, к штырям привариваются болты, на которых закрепляются шины.