Монтаж модульного безмуфтового заземления. Мой опыт

Надеюсь, никому не нужно рассказывать, как важно иметь качественное заземление в частном доме? Заземление — одна из основных мер защиты от поражения электрическим током, и наиболее эффективно оно работает в тандеме с устройствами дифференциальной защиты (УДТ = ВДТ + АВДТ).

Можно сказать, что заземление и УЗО с дифавтоматами эффективно дополняют друг друга в плане электробезопасности.

Более полное теоретическое описание этой темы — в приложении к статье.

Комплект заземления безмуфтовый. Что в комплекте?

Если говорить правильно, заземление — это мероприятие. А тот, комплект, который вы увидите — заземлитель.

Про комплект заземления я рассказывал в видео:

Фото с распаковки комплекта:

В комплекте 2 штыря по 1,5 м каждый.

Это мой старательный помощник Арчи, ещё увидите его на видео.

Две ударные насадки на стержни и зажим для подключения:

 

Пошаговый план установки заземлителя

1. Готовим провод и коробку для подключения

Подготавливаем герметичную монтажную коробку для подключения. Обычно её делают из короткой канализационной трубы на 110 мм с двумя крышками, и двух муфт для стержня заземлителя и заземляющего провода.

Когда будете сверлить крышку ступенчатым сверлом, тщательно спланируйте, где будет располагаться зажим и провода, чтобы ничего никуда не упиралось и друг другу не мешало.
Можете купить всё по отдельности самостоятельно, а я купил готовый комплект на ВБ.

Готовим заземляющий провод ПВ-3 сечением 10 мм2. Ему нужна механическая защита, и защита от воздействия почвы и влаги, поскольку провод ПуГВ (бывший ПВ-3) этого не любит.

Я защитил его двумя отрезками термоусадки с клеевым слоем и гофрой ПНД на 16.

На фото стрелкой показан участок, который заходит внутрь коробки. Его нужно делать длиннее, чтобы маневрировать проводом внутри коробки. У меня внутри получилось внатяг, потом увидите, это не есть хорошо.

Подробно про подготовку этой коробки смотрите в видео в конце статьи.

Провод оконцевал тремя гильзами ГМЛ, половину третьей гильзы пришлось при установке обрезать. Подробно про подключение и опрессовку заземляющего провода — в видео и в комментариях под ними:

 

Неплохой вариант, который мне рекомендовали читатели — вместо ГМЛ использовать наконечник ТМЛ под болт. Особенно это актуально, если к одному зажиму подключается более одного провода — это может быть, когда у нас не один заземлитель, а несколько, для уменьшения общего заземления.

2. Готовим инструменты и материалы

Подготовка. Выносим на рабочее место стержни, перфоратор, лопаты и т.д.

Для перфоратора нужен ударник (ударная насадка). У меня был такой:

Им будут забиваться стержни через ударную насадку для штыря, которая (2 шт.) идет в комплекте.

Но вот незадача — ударник был системы SDS-max, а мой маломощный перфоратор — системы SDS-plus. Вышел из ситуации по-бюджетному. Пару минут поработав болгаркой, сделал ударник нужной системы из короткого бура на 16 мм.

Можете использовать кувалду, я не против. Но имейте напарника, с которым будете меняться))) И желательно придерживать стержень, чтобы он не вибрировал.

У меня напарник был, но он только помогал рыть)

Вот как выглядело моё рабочее место ближе к концу работы:

3. Копаем яму и траншею

Яму я рекомендую выкопать глубиной 40-50 см, чтобы там свободно умещалась коробка. Смотрите по местным условиям — может, лучше будет над уровнем грунта.

Лучше отступить от фундамента минимум 50 см, т.к. земля под домом обычно очень сухая.

Также копаем траншею, в которой будет проходить гофра с заземляющим проводом.

На дне ямы длинным буром на 16 сверлим землю, чтобы удостовериться, что там нет камней, бетона и прочих помех. Этим же буром проходим стену, куда будет заходить гофра.

Промежуточная картина такова:

4. Забиваем штыри

Первый острый штырь обычно идет, как по маслу. Обязательно используйте ударную насадку, чтобы не испортить хвостовик первого штыря. От этого хвостовика зависит качество безмуфтового подключения.

Когда первый штырь почти загнан — убираем насадку. Далее на начало второго штыря наносим токопроводящую смазку, типа такой:

Такую пасту я рекомендую использовать во всех сомнительных случаях — например, когда работа контакта будет проходить во влажных условиях, в агрессивной среде, или при подключения алюминия. В любом случае, хуже от этой пасты не будет.

Кашу маслом не испортишь.

Такую пасту, например, я использовал при переходе со старого алюминия на медь, когда заново подключал свою квартиру в этажном щите: Меняем советские автоматы на современные. Максимально защитил себя и квартиру.

Забиваем второй штырь. Он плотно входит в первый, обеспечивая надежное механическое и электрическое соединение.

Будьте готовы, что придётся попотеть. На первый штырь у меня ушла 1 минута, на 2-й — 1 час. Конечно, зависит от конкретного грунта, поделитесь в комментариях, сколько уходит времени?

5. Подключение провода к штырю

Второй стержень забит.

Надеваем на него коробку через муфту. Муфту плотно зажимаем.

Монтируем зажим и заземляющий провод. Не забываем про контактную пасту.

Проверяем с усилием качество соединения — зажим не должен проворачиваться на стержне заземлителя.

Надеваем трубу, предварительно смазав прокладки сантехнической смазкой.

6. Проверка герметичности

Крышку надели, но как проверить герметичность нашей коробки?

Для проверки я налил воды в яму.

Пока в яме была вода, насыпал туда грунта (в том числе, под коробку) и хорошо утрамбовал его.

Что было, когда я открыл коробку после испытания? Смотрите в видео в конце статьи.

И ещё несколько мыслей на тему.

Почему заземлитель 3 метра оптимально?

Посмотрите на хвостовик последнего стержня.

Из-за трудностей на последнем этапе у меня вряд ли получилось бы качественное безмуфтовое соединение с последующим стержнем. Поэтому надеяться забить более двух стержней в незнакомый грунт — рисковое дело.

У меня ниже полуметра — сплошной прессованный песок. Но в электрическом смысле хорошо, что песок влажный — ниже 3 м начинаются грунтовые воды.

 

Что, если 3 метра не хватает?

Тут зависит и от умения, и от везения.

Поэтому, если не знаете типа грунта, лучше забивайте 3 метра (полтора + полтора). Если нужно ещё — берите два-три комплекта, бейте их на расстоянии не менее 3 м, и соединяйте параллельно через наконечники ТМЛ под болт.

 

Как измерить качество заземления?

Как понять, хватает или не хватает качества заземления? Качество заземления измеряется в Омах.

Напишите в комментариях, сколько нужно для частного дома с печным отоплением.
Для этого есть специальные приборы, определяющие удельное сопротивление грунта и сопротивление растекания тока заземлителя.

Как вариант, если прибора нет, можно использовать метод падения напряжения. Подключается мощная нагрузка, но вместо нейтрали используется заземление. Измеряется фазное напряжение на холостом ходу и под нагрузкой. Далее — расчет по формуле.

Подробно про этот метод в статье не Дзене: Как вы оцениваете качество заземления? Оно вообще работает?

Как думаете, будут ли отличаться измерения, сделанные прибором, и при помощи косвенных измерений вольтметром? Кто проводил такие измерения и сравнивал, поделитесь в комментариях!

Считаю, что измерение через падение напряжения фактически показывает сопротивление цепи фаза — земля. В идеале, оно должно совпадать с сопротивлением цепи фаза — ноль.

Как измерить сопротивление цепи фаза-ноль (а фактически — ток КЗ) в домашних условиях — я рассказывал в статьях:

Как и зачем измерять ток КЗ у себя в квартире?

Ток короткого замыкания: размер имеет значение!

Почему нормы на заземление устарели?

Повторное заземление на вводе в здание по ПУЭ п. 1.7.103 не должно превышать 30 Ом.

Моё непопулярное мнение — если на всех группах использовать ВДТ / АВДТ на 10 или 30 мА, нормы по заземлению выполнять необязательно.

Сравните: если цепь защищена автоматом на 10..16 А (стандартные значения в бытовых цепях), при КЗ на землю нужны токи более 100 А, чтобы автомат мгновенно сработал. Если замыкание будет через тело человека — автомат даже ничего не поймёт.

Если в той же цепи стоит ВДТ или АВДТ на 30 мА — для его мгновенного срабатывания достаточно тока 30 мА и выше.

Контрольный вопрос: какое сопротивление заземления (точнее, сопротивление растекания тока заземлителя) нужно в первом и во втором случаях? Можно не считать — они могут отличаться на 2-3 порядка.

Устраивая заземлитель где-то на своём участке, можно получить заземление по системе ТТ. Обязательным будет применение ВДТ, если применяется ВДТ на 30 мА, сопротивление контура заземления не должно превышать 1666 Ом, для 100 мА — не более 500 Ом. Такие значения получить проще, чем 4 Ома для надежного срабатывания автоматов.

Видео

Весь процесс монтажа:

Как всегда, буду благодарен за конструктивный обмен мнениями в комментариях.

Приложение. Дополнения от читателей

Подписчики, прочитав эту статью в Дзене, сообщили вот что:

meld:

«»Моё непопулярное мнение — если на всех группах использовать ВДТ / АВДТ на 10 или 30 мА, нормы по заземлению выполнять необязательно.»» —
1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система TT), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:
RaIa≤50 В,
где Ia — ток срабатывания защитного устройства;
Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.
1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

Также
ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР № 31/2012
«О ВЫПОЛНЕНИИ ПОВТОРНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ И АВТОМАТИЧЕСКОМ
ОТКЛЮЧЕНИИ ПИТАНИЯ НА ВВОДЕ ОБЪЕКТОВ ИНДИВИДУАЛЬНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА»
Объекты индивидуального строительства, как правило, получают питание ответвлением отвоздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ.
Для объектов нового строительства и при реконструкции, в соответствии с указаниями главы 2.4 ПУЭ седьмого издания, воздушные линии выполняются с применением самонесущих изолированных проводов и обозначаются как ВЛИ.
Большинство действующих объектов индивидуального строительства получают питание от воздушных линий с применением неизолированных проводов ВЛ, выполненных по нормам главы 2.4 ПУЭ шестого и более ранних изданий.
В действующих нормативных документах отсутствуют конкретные указания по выполнениюповторного заземления у потребителей при питании от ВЛИ, что приводит к существенным затруднениям при строительстве объектов. Еще большие затруднения возникают при строительстве новых объектов в населенных пунктах, где воздушные линии выполнены неизолированными проводами и где при возведении новых объектов нет возможностей (экономических) для проведения одновременной реконструкции питающих линий.
Целью выхода настоящего циркуляра является выдача конкретных рекомендаций по обеспечению
защиты от косвенного прикосновения в электроустановках, получающих питание от ВЛ и ВЛИ до 1 кВ.
При выборе мер защиты от косвенного прикосновения в электроустановках, получающих питание от ВЛ и ВЛИ до 1 кВ, необходимо руководствоваться следующим:
1. Поскольку для объектов, получающих питание от воздушных линий напряжением до 1 кВ, у большинства потребителей невозможно выполнение требований по автоматическому отключению из-за низких кратностей токов короткого замыкания, установка устройства защитного отключения (УЗО) с дифференциальным током срабатывания IΔn до 300 мА на вводе является обязательной.
Примечание. Установка УЗО с дифференциальным током срабатывания IΔn до 300 мА на вводе является обязательной и с точки зрения обеспечения пожарной безопасности.

2. При питании от ВЛИ сопротивление повторного заземления у потребителя выбирается из условия обеспечения надежного срабатывания УЗО при повреждении изоляции (однофазное
замыкание на землю) при отключенном PEN проводнике ответвления от ВЛИ. Сопротивление рассчитывается по току надежного срабатывания УЗО, равному 5 IΔn , но должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 300 Ом·м
допускается увеличение сопротивления до 150 Ом.
3. При питании от ВЛ, в соответствии с указаниями п. 1.7.59 ПУЭ седьмого издания и п. 531.2.3 МЭК 60364-5-53 (российский аналог ГОСТ Р 50571-5-53 готовится к выпуску), следует использовать систему защитного заземления ТТ. Параметры повторного заземления выбираются в соответствии с указаниями п. 2 настоящего технического циркуляра.
4. Применение системы ТТ рассматривается как временная (вынужденная) мера. После реконструкции ВЛ и перехода на ВЛИ в электроустановках следует перейти на систему защитного заземления TN, для этого во вводном устройстве следует установить перемычку между N и РЕ шинами.

Посмотрите еще СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» и СП 437.1325800.2018 «Электроустановки низковольтных зданий и сооружений. Правила проектирования защиты от поражения электрическим током». Ээти два СП входят в Реестр требований в области инженерных изысканий, проектирования, строительства и сноса и должны применяться при проектировании в первую очередь. ПУЭ должно применяться по остаточному принципу.

Филимон Ничейный:

Никогда заземление не было основной мерой защиты. И не будет никогда.

Заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

_____________________________

В низковольтных электроустановках всегда применят несколько мер защиты от поражения электрическим током.

Основная защита — защита от поражения электрическим током при нормальных условиях. Нормальные условия — отсутствие повреждений элементов или одной из защит электроустановки.

В качестве элементов основной защиты при нормальных условиях применяют меры предосторожности: основную, двойную или усиленную изоляцию, оболочки, ограждения, барьеры, размещение оборудования вне зоны досягаемости рукой и т.д. Так будет всегда и никакое заземление здесь роли не играет.

Защита при повреждении — защита от поражения электрическим током при единичном повреждении.

Условия единичного повреждения — условия, при которых имеется единичное повреждение какого-то средства защиты.

Мера защиты от поражения электрическим током при повреждении в системах TN и TT — автоматическое отключение питания. Защитное устройство должно автоматически отключать питание электрической цепи или оборудования в случае замыкания на землю с малым полным сопротивлением между линейным проводником и открытой проводящей частью или защитным проводником в цепи или электрооборудовании в течение предписанного времени отключения. Для обеспечения этой меры защиты требуется мера предосторожности — защитное уравнивание потенциалов.

Защитное уравнивание потенциалов в низковольтных электроустановках состоит из следующих элементов:

— средств для защитного уравнивания потенциалов в электрооборудовании.

— заземленного защитного уравнивания потенциалов в электроустановке;

— защитного проводника (PE);

— PEN-проводника

— заземленной точки источника питания

— заземлителя

— заземляющего проводника;

— главной заземляющей шины

Надеюсь, я понятно изложил. Вы установили заземлитель, который является элементом системы защитного уравнивания потенциалов и ничего более.

Повторюсь, мера защиты от поражения электрическим током (в системах TN, TT) — автоматическое отключение питания. В эту меру защиты в качестве обязательного элемента входит мера предосторожности — защитное уравнивание потенциалов. УДТ — дополнительная защита.