Что такое заземление и как его сделать

Что такое "заземление" знают все. Не каждый найдет слова для его определения легко, но на уровне объяснить "на пальцах" смогут многие.

Тем не менее, как только тема "про заземление" встает в полный рост (а возникает она у любого собственника, занимающегося строительством и подключением к энергоснабжению нового дома) каждый ищет свой путь решения.

Если совсем коротко, то заземление - это проводник, который позволяет увести в землю опасное напряжение, попавшее на корпус бытовых электрических приборов.

При словах "опасное напряжение" в памяти моментально всплывают картинки школьной программы из серии "путь электрического тока" - "рука-рука" и "рука-нога". То есть, если случилась поломка бытового электрического прибора (электрической плиты, пылесоса, стиральной машины, любимого тостера или микроволновки), и возникло замыкание электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду), человек, коснувшийся такого прибора, невольно создает дополнительную электрическую цепь. Ток в этой цепи (частью которой становится человеческое тело) вызывает тяжелые повреждения внутренних органов, прежде всего сердца и нервной системы.

Во избежание таких страшных последствий ответственные люди, которые будут тянуть электрический провод от столба до электрического щитка Вашего дома обязательно поинтересуются (и проверят!), ГДЕ ваше заземление, и КАК оно устроено.

Кроме того, заземление работает в составе системы защиты от импульсного перенапряжения.

Устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля, наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.

Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле во время грозы. В какой-то момент устройства, подключенные к этому кабелю (например, компьютер), не выдерживают размера накопившегося заряда, что приводит к электрическому пробою внутри них. Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставится УЗИП. Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник, рассчитанный на определенный "порог" заряда, который меньше запаса прочности защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой - подключается к одному проводов линии/ кабеля. При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд между электродами, в результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт через заземление.

Во времена царя Гороха проводник, соединенный с листом железа, прохудившимся ведром или закончившей жизненный путь батареей, уже считался вполне себе "заземлением".

В обычной жизни при строительстве заземлителей чаще всего используют вертикальные электроды - стандартные металлические стержни и уголки, так как их проще монтировать. Для круглого стержня из чёрной стали минимальный диаметр должен быть 18 мм, для уголка или прямоугольного профиля (полосы) из чёрной стали поперечное сечение должно составлять не менее 150 мм2 при минимальной толщине стенки 5 мм.

Обычно длина электрода составляет порядка 3-х метров. На расстоянии 1 метра от здания копается канава треугольной формы со стороной около 3-х метров глубиной 0,5 метра. В углах забиваются кувалдой, предварительно заточенные болгаркой, электроды. Между собой электроды соединяются качественно с двух сторон приваренной к ним полосой 4*50 мм, место сварки покрывается слоем битума или антикоррозионной краской, канава засыпается. Снаружи или внутри здания делается переход со стальной полосы на медный провод, подключаемый к электрощиту.

Для частного дома при небольших (до 15 КВт) мощностях картинка может выглядеть так:

Однако, существует и более современное решение - модульное штыревое заземление.

При таком способе строительства заземляющий электрод необходимой длины (глубины) представляет собой сборную конструкцию из нескольких коротких (1,5 метра) стальных штырей-модулей, имеющих небольшие поперечные размеры (диаметр менее 20 мм) с цинковым или медным покрытием, которые соединяются последовательно друг за другом.

Для заглубления используется обычный бытовой электрический отбойный молоток с достаточной энергией удара. Качественный контакт заземлителя с грунтом достигается большой длиной (глубиной) электрода, при этом глубинные слои грунта, как правило, имеют меньшее удельное электрическое сопротивление, следовательно такой способ имеет большую эффективность. Плюсы данной конструкции в простоте монтажа и отсутствии сварочных работ, минусы – в большей стоимости используемых материалов.

Удачи во всех ваших начинаниях! Да будет свет!