Как сделать заземление в частном доме

Если коротко. Знаменитые 2, 4 и 8 Ом это про заземляющее устройство нейтрали источника, то есть про трансформатор на подстанции. Контур во дворе нормируется отдельно: если дом запитан от воздушной линии 380/220 В, повторное заземление на вводе должно показать не более 30 Ом. Обязательное при любом пути одно: УЗО с током не более 30 мА на розеточные группы.

Откуда взялась цифра, которую все повторяют

ПУЭ РК в пункте 205 говорят так: сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора, в любое время года не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В. Вот источник цифры, которую в блогах приписывают частному дому.

Относится она к заземляющему устройству нейтрали источника питания. Источник это трансформатор на подстанции, от которого по улице идёт линия. Отвечает за то устройство сетевая организация, меряет его она же, и хозяин дома к нему отношения не имеет вообще.

Отсюда и склейка: требование к контуру подстанции переносят на контур во дворе, и получается правило «частный дом обязан показать 4 Ома». Объекты разные, и пункт про подстанцию к твоему двору не относится.

Твой контур нормируется отдельно, и цифра у него своя

Повторное заземление на вводе в дом это самостоятельный объект со своим пунктом. ПУЭ РК в пункте 163 требуют выполнять его на вводе в здания и в других доступных местах, первым делом использовать естественные заземлители, и прямо говорят: сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

Дальше в том же пункте оговорка, которая и решает дело для частного дома. Если дом питается по воздушной линии, а так стоит почти вся частная застройка, повторное заземление выполняется по пунктам 205 и 206, а числа для него даёт пункт 207.

• Сопротивление заземлителя каждого из повторных заземлений: не более 15, 30 и 60 Ом при линейных 660, 380 и 220 В. Обычная сеть у нас 380/220, значит твоя цифра 30 Ом.
• Общее сопротивление всех повторных заземлений нулевого рабочего провода этой линии: не более 5, 10 и 20 Ом при тех же напряжениях. Это уже про линию целиком, а не про твой двор, и считает его сетевая организация.

Разница с легендой в семь с половиной раз. Мастер, который гонится за четырьмя омами на частном участке, вбивает лишние электроды и берёт за них деньги, а требование к его контуру выполнено было ещё на первом.

Система TT устроена иначе: там дело не в омах контура, а в связке с УЗО. Про неё ниже.

Что заземление делает физически

Представь, что в стиральной машине пробило изоляцию и фаза села на корпус. Если корпус связан с землёй защитным проводником, ток утечки уходит по нему. УЗО видит, что из фазы ушло больше, чем вернулось по нулю, и рвёт цепь за доли секунды. Защитного проводника нет, значит корпус просто стоит под напряжением и ждёт, пока за него возьмутся мокрой рукой.

Контур во дворе сам по себе никого не спасает: он работает в связке с защитным проводником до прибора, шиной в щите и устройством, которое отключит линию.

Два пути для частного дома

Ввод в старый дом почти всегда приходит по системе TN-C: фаза и совмещённый проводник PEN, который работает нулём и защитным сразу. Розетки в таком доме двухконтактные, заземляющего контакта нет. Для нового и реконструируемого жилья ПУЭ РК в пункте 2073 называют только TN-S и TN-C-S, то есть оставлять TN-C как есть уже нельзя. Дальше развилка.

• Перевод в TN-C-S. Пришедший PEN разделяют на вводе на рабочий ноль N и защитный PE, а точку разделения повторно заземляют своим электродом. Дальше по дому идут три проводника, розетки становятся с землёй.
• Система TT. Ноль остаётся рабочим и приходит от сети, а защитный проводник берётся от собственного заземлителя во дворе и с сетевым нулём не связан вовсе. ПУЭ РК в пункте 161 допускают такой путь, только когда безопасность присоединением к нейтрали обеспечить не получается: линия старая, опоры разбиты, доверия к сетевому PEN нет.

Выбор задают состояние воздушной линии, наличие повторных заземлений на опорах и условия сетевой организации. Решается он на проекте, пока яма ещё не выкопана.

Как выглядит разделение PEN

Это самое ответственное место всей схемы, и делается оно ровно в одной точке, на вводе. Порядок задаёт пункт 234 ПУЭ РК: в месте разделения предусматривают отдельные зажимы или шины, а совмещённый проводник питающей линии подключают к зажиму нулевого защитного, то есть к PE.

1. Пришедший PEN заводят на шину PE. Именно на PE, нулевая шина тут вторая по очереди.
2. От шины PE ставят перемычку на шину N. Порядок именно такой: сначала PE, потом перемычка на N.
3. К шине PE подключают проводник от контура во дворе. Это и есть повторное заземление.
4. Дальше по дому N и PE идут раздельно и больше нигде не соединяются. Ни в одной коробке, ни в одной розетке, ни в одном приборе.

Второе, что тут задано и о чём забывают. Для индивидуальных жилых и дачных домов, запитанных однофазным ответвлением от воздушной линии, пункт 244 ПУЭ РК требует выполнить разделение ДО вводного коммутационного аппарата. То есть до вводного автомата, а не после него.

Ломается обычно последний шаг схемы. Стоит где-то за домом кинуть перемычку с нуля на землю ещё раз, и защита начинает врать: часть рабочего тока пойдёт по защитному проводнику, УЗО станет выбивать без причины, а при обрыве нуля на линии корпуса приборов окажутся под напряжением.

Из чего состоит контур

Устройство простое и в частном доме почти всегда одинаковое. В грунт забивают несколько вертикальных электродов, разнесённых друг от друга. Сверху их связывают горизонтальной стальной полосой, обычно сваркой. От полосы в дом заходит заземляющий проводник и приходит на шину в щите.

• Материал и наименьшие размеры электродов заданы: пункт 214 ПУЭ РК отправляет к таблице 45 приложения 1, а красить искусственные заземлители запрещает прямо. Сталь чёрная, оцинкованная или медь.
• Раскладка бывает треугольником, бывает линией вдоль стены. На работу влияет расстояние между электродами: забитые вплотную работают почти как один.
• Глубина важнее числа электродов. Верхний слой грунта летом пересыхает, зимой промерзает, и сопротивление там гуляет в разы. Работает то, что стоит ниже.
• Соединения в грунте варят и защищают от коррозии. Болтовое соединение под землёй живёт до первой весны.
• Место выбирают так, чтобы к нему потом можно было подойти. Контур, забетонированный под крыльцом, не померяет никто и никогда.

Про грунт у нас разговор отдельный, и одной таблицей его не закрыть. На севере страны зима загоняет промерзание глубоко, и электрод, забитый на полтора метра, зимой стоит практически в изоляторе. На юге обратная крайность: сухой песок и щебнистые грунты сами по себе плохо проводят, зато солончаки после дождя дают отличную цифру, а к августу высыхают и отдают её обратно. Поэтому таблица из чужой статьи тут бесполезна, а замер делают не в самый удобный день, а в самый сухой.

Числа по длине электрода, шагу и сечению полосы задаёт проект. На песке и на суглинке одна и та же конструкция даст разное сопротивление.

Главная заземляющая шина

Точка сборки всей защиты. Одна планка в щите или рядом с ним, к которой приходит проводник от контура и от которой расходится всё остальное. Смысл в том, чтобы защитные соединения дома встречались в одном месте, а не расползались по коробкам.

Требования к ней в пункте 219 ПУЭ РК конкретные. Шина выполняется из меди, сталь допускается, алюминий не допускается. В конструкции должна быть предусмотрена возможность индивидуального отсоединения каждого присоединённого проводника, и отсоединяться он должен только инструментом. Там, где к шине могут дотянуться посторонние, её помещают в шкаф с запираемой дверцей.

Слово «индивидуального» тут ключевое, и оно закрывает старый спор. Два проводника под один винт это не экономия места, а невыполненное требование: отсоединить один, не тронув второй, уже не выйдет. Вылезает такая сборка через год ослабшим контактом, и найти её потом тяжелее всего.

И ещё одно, ради чего шина вообще стоит на виду. Пункт 218 требует предусмотреть возможность отсоединить заземляющий проводник для измерения сопротивления, и в установках до 1 кВ таким местом названа именно главная заземляющая шина. Замер без этого делают приблизительно, вместе со всем домом.

Уравнивание потенциалов важнее красивого числа

Эту часть работы пропускают, а стоит она дешевле контура. Весь металл, до которого человек в доме может дотянуться, связывают между собой и с главной заземляющей шиной. Тогда между двумя предметами, за которые он взялся одновременно, не окажется разности напряжений.

Состав основной системы уравнивания потенциалов ПУЭ РК перечисляют в пункте 185, и список там закрытый, а не примерный.

• Металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячее и холодное водоснабжение, отопление, канализация, газоснабжение. Если на газовом вводе стоит изолирующая вставка, присоединяют только часть трубы внутри дома.
• Металлические части каркаса здания.
• Заземляющий проводник, присоединённый к заземлителю повторного заземления на вводе.
• Заземляющее устройство молниезащиты 2-й и 3-й категорий.
• Металлические части централизованной вентиляции и кондиционирования, металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Всё это присоединяют к главной заземляющей шине, а входящие в дом с улицы части соединяют ближе к точке ввода. В санузле сверх этого делают дополнительное уравнивание по пункту 186: там связывают между собой открытые проводящие части, сторонние проводящие части и защитные проводники розеток.

Работает эта связка независимо от того, какие омы показал контур в день замера. Потому её и делают раньше, чем добивают сопротивление.

Чего делать нельзя

Всё перечисленное встречается в живых домах и всё выглядит работающим ровно до аварии.

• Заземление на трубу отопления или канализации. Тут не спор, а прямой запрет: пункт 213 ПУЭ РК не допускает использовать эти трубопроводы в качестве заземлителей. Присоединять их к уравниванию потенциалов надо, а вешать на них защиту нельзя.
• Заземление на водопровод. Формально пункт 212 разрешает считать естественным заземлителем металлические трубы водопровода, проложенные в земле. Но труба принадлежит не тебе: её кусок могут заменить пластиковым в любой момент, и защита исчезнет молча. А до того момента твой ток утечки идёт соседям. Свой электрод дешевле разбирательства.
• Перемычка с нуля на земляной контакт розетки. Приборы после неё работают, индикатор в розетке светится «как надо», и человек считает, что заземление есть. При обрыве нуля на линии все корпуса в доме окажутся под фазой.
• Отдельный штырь под окном на одну розетку. Электрод без связи с общей шиной и без УЗО ничего не отключит: корпус прибора так и останется под напряжением, а хозяин будет считать, что заземление есть.
• Заземление на арматуру фундамента, просверленную задним числом. Сама идея использовать фундамент рабочая, пункт 212 называет железобетонные фундаменты естественным заземлителем. Но делается она закладной деталью на этапе стройки, и напряжённая арматура из списка прямо исключена. Дырка перфоратором в готовом бетоне заземлением не становится.

УЗО обязательно, и это записано

ПУЭ РК в пункте 2138 говорят прямо: в групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Без него схема неполная в любом варианте, что в TN-C-S, что в TT.

В системе TT УЗО становится главной защитой, и пункт 161 записывает это условием допуска самой системы. Там же стоит формула: произведение сопротивления заземлителя с проводником на ток срабатывания защиты должно быть меньше 50 В. Ток замыкания на землю через собственный электрод бывает слишком мал, чтобы автомат сработал, и линию отключит именно УЗО, по утечке.

Что идёт в смету

Заземление редко бывает одной строкой, а заказчик обычно ждёт, что она будет одна. Разложи честно, чтобы потом не доделывать за свои.

• Земляные работы: траншея по периметру и обратная засыпка. Считается погонными метрами и зависит от грунта.
• Забивка электродов, поштучно, с оговоркой про глубину. На каменистом грунте выработка падает, и увидеть это надо на замере, а не в день работ.
• Сварка контура с антикоррозийной обработкой швов.
• Заводка проводника в дом, установка главной заземляющей шины, подключение.
• Разделение PEN и переборка щита под трёхпроводную схему.
• Прокладка проводников уравнивания потенциалов к трубам и вводам.
• Замер сопротивления. Отдельная работа со своим прибором, и заказчику она нужна как документ.

Последнюю строку ставь всегда. Пока сопротивление не померено, ты не знаешь, что сделал, и заказчик не знает, за что заплатил. Протокол замера это единственное, чем работа подтверждается на бумаге.

Читай также: УЗО или дифавтомат: в чём разница · Как выбрать автомат по сечению · Расценки на электромонтажные работы · Смета на электромонтажные работы