Зачем нужно защитное заземление в доме и как его организовать?

Для предотвращения подобных неприятностей в цепях электропитания устанавливаются УЗО, однако эти устройства не в состоянии обнаружить утечку, если корпус электроприбора не заземлен, то есть не подключен к защитному нулевому проводнику. Срабатывание защиты произойдет только по факту утечки тока на землю через тело человека. Само по себе достаточно неприятное, это явление может стать причиной многих бед, если УЗО запаздывает со срабатыванием или вообще не отреагирует на происходящее — по причине некачественной сборки, залипания контактов и т. д. Однако, если электросеть в доме оборудована защитным заземлением, то утечка тока на корпус будет обнаружена сразу же по возникновении и устройство защиты автоматически обесточит данную цепь. В городских квартирах, да и во многих коттеджных поселках, заземление электросети предусмотрено изначально трехпроводной схемой подключения: фазовый проводник (L), нулевой проводник (N) и защитный нулевой проводник (PE, маркируется продольными желто-зелеными полосами), идущие напрямую от трансформатора. Однако нередки случаи, когда отдельно стоящий коттедж подключают с помощью двухпроводной воздушной трассы, по схеме «фаза — ноль» L — N, без защитного заземления PE. В таком случае организация защиты РЕ целиком и полностью ложится на плечи владельцев дома.

Как организовать защитное заземление

Защитное заземление организуется по следующей схеме:

— заземляющая металлоконструкция забивается в землю на расчетную глубину, зависящую от множества факторов: состава почвы в данном месте, уровня грунтовых вод и т. п.;

— прочно присоединенный к ней при помощи сварки или резьбового соединения (скрутки не допускаются) электрический проводник заводится на распределительный щиток в доме (электрики называют это «завести защитный ноль»);

— от распределительного щитка нулевой защитный провод разводится ко всем точкам подключения электроприборов (розеткам, колодкам и т. п.).

Как видно, в целом схема заземления достаточно простая и не требует больших капиталовложений.

Требования к заземляющему устройству

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) требует в первую очередь использовать естественные заземлители: железобетонный фундамент домов и построек, металлические конструкции колодцев или скважин, а также пролегающие в земле металлические трубопроводы. В последнем случае необходимо убедиться, что по трубам протекает нейтральная среда, а не пожаро- и взрывоопасные вещества. Действующие правила также запрещают использовать для заземления трубы централизованного (не индивидуального) отопления и централизованной (поселковой) канализации. Для обеспечения надежного контакта проводника с заземляющей конструкцией в данном случае необходимо тщательно зачистить соответствующий участок трубы от краски, присоединить защитный нулевой проводник и снова окрасить это место для предотвращения коррозии.

Если использование естественных заземлителей не представляется возможным, то необходимо создать искусственную заземляющую конструкцию. Обычно она выполняется в виде трех электродов, вбитых (вертикальная конструкция) или закопанных (горизонтальная конструкция) в землю по углам равностороннего треугольника со стороной 3 м и соединенных между собой металлической полосой сечением не менее 120 мм² посредством электрической сварки. Концы электродов должны уходить в землю ниже глубины промерзания (для средней полосы России она составляет 170 см). Что касается материала, из которого должно быть изготовлено приспособление, то здесь рекомендуется применение стали — черной, оцинкованной или с электролитическим медным покрытием, служащим для уменьшения переходного сопротивления и замедления коррозийных процессов. Использовать электроды из чистой меди также возможно: этот материал обладает наименьшим удельным сопротивлением, однако он является и самым дорогостоящим среди перечисленных.

На отрезке цепи от распределительного щитка, расположенного в доме, до заземлителя не допускается использование размыкателей или предохранителей (плавких вставок). При этом полное сопротивление всей цепи не должно быть выше 30 Ом (при суммарной мощности ввода до 100 кВА), а минимальное значение принимается не ниже 4 Ом, хотя последняя цифра является рекомендательной, а не обязательной. Для снижения этого параметра можно увеличить площадь контакта заземлителя с почвой или воздействовать на проводимость среды, заливая электролит в яму при установке заземляющего устройства.

Требования к защитному проводнику

Как уже говорилось, крепление защитного проводника должно обеспечивать плотный контакт с заземлителем — углубленной в землю металлоконструкцией. Если отвод к распределительному щитку осуществляется с применением стальной полосы или прутка, то присоединение осуществляется при помощи сварки. В данном случае рекомендуется использовать полосу сечением не менее 48 мм² при толщине не менее 4 мм или стальной уголок с толщиной полки от 2,5 мм. В случае использования провода одним из наиболее надежных и простых способов крепления является обыкновенный болт, приваренный к заземлителю. Защитный медный провод с рекомендованной площадью сечения не менее 2,5 мм² освобождается от изоляции, накручивается на болт и прочно фиксируется при помощи гайки.

Зависимость площади сечения заземляющего проводника от площади сечения фазового проводника