Как сделать заземление в гараже своими руками?

Нужен ли заземляющий контур

Многие гаражи создаются из металла и не имеют хорошей гидроизоляции. При этом в помещениях часто наблюдается повышенный уровень влажности. Во время ремонта автомобиля часто используются электроинструменты, которые должны быть заземлены.

Если это правило не соблюдается, при утечке тока на корпус можно пострадать от удара током. Чтобы не подвергаться опасности, стоит правильно произвести заземление в гараже. На проведение таких работ требуется небольшое количество денег, а все действия осуществляются достаточно быстро. Перед тем, как производить заземление в собственном гараже следует посоветоваться с профессиональными электриками.

Стоит помнить, что из-за отсутствия системы заземления в гараже можно пострадать во время использования различных инструментов. Даже если этого не случалось на протяжение длительного времени, стоит обезопасить себя и произвести описанные работы.

Электрощиток для гаража своими руками

Прошли те времена, когда гараж служил лишь для хранения и стоянки автомобиля. Современные гаражи становятся все больше похожи на мини-мастерские. Этому способствуют доступные цены на электрооборудование.

В то же время по обязательным требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ) каждый потребитель электроэнергии должен подключаться через устройства защиты и учета. Это обеспечивается путем установки распределительного щита, больше известного под названием электрощиток.

Самостоятельно собрать и установить электрощиток для гаража своими руками не составит особого труда. Как правило, все оборудование в гараже рассчитано на напряжение 220 В.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
4. Опоры высоковольтных линий электропередач
5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем. В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей. Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Зачем делать

Сегодня в основном применяют металлические гаражи. Обустройство подобных сооружений предполагает грамотный монтаж гидроизоляции, которая исключит вероятность образования протечек и, как следствие, короткого замыкания местной электросети. Невыполнение данного требования приводит к тому, что внутри гаража растет уровень влажности.

При повышении температуры вода конденсируется на электропроводке и других вещах, расположенных внутри помещения. После подключения любой аппаратуры (сварочный аппарат, компрессор, обогреватель и даже чайник) к общей электросети пользователя может ударить током.

Исключить вероятность возникновения таких событий позволяет наличие заземляющего проводника (заземления). Соблюдение данного условия является одним из основных требований к безопасности эксплуатации гаража.

Более того, установка заземления необходима, когда сооружение выполнено из металла. В отсутствии данного компонента на стенах гаража может возникать определенное напряжение (обычно меньше 220в). То есть сама конструкция будет нести опасность для человека.

Какие бывают схемы заземления?

Как бы вам ни показалось странным, но заземление, при всей его видимой простоте, строится по схемам. Они бывают нескольких типов:

• TN-C – классическая двухпроводная схема используемая, при электроснабжении бытовых потребителей энергии. Нейтраль (ноль) в ней тянется от общей точки соединения выходных обмоток трансформатора силовой подстанции. Провод N в ней технологический, поскольку при работе электроустановки по ней течет ток. Вы можете подключить к нему корпус прибора, станка или короб рубильника для защиты оборудования от сверхтоков. Этот способ называется зануление, для защиты людей от поражения электрическим током он бесполезен. Категорически нельзя подключать технологическую нейтраль к третьему (боковому) контакту так называемой евророзетки, поскольку это приводит к тому, что через корпус электроприбора во время его работы течет ток.
• TN-S – трехпроводная схема, в которой от подстанции параллельно проводу N тянется защитный проводник PE. К PE подключаются боковые контакты евророзеток, а также корпуса электроприборов напрямую. Если изоляция пробита, то ток уходит по нему, минуя тело человека, которое имеет большее электрическое сопротивление. Недостатком способа является необходимость тянуть от подстанции не четыре, а пять проводов.
• TN-C-S комбинированная схема, когда к проводу N перед вводами в помещение подключают провод PE, имеющий непосредственный контакт с землей. Если электрический контакт РЕ с физической землей разрывается или становится недостаточно плотным, фаза появляется на корпусе электроприборов. Поэтому ее можно применять в помещениях с низкой влажностью воздуха, диэлектрическими полами, отсутствием пыли и агрессивных паров в атмосфере.
• ТТ. Схема, когда потребитель электроэнергии создает отдельный заземляющий контур и подключает к нему корпуса электроприборов, а также боковые контакты евророзеток. Наиболее правильный способ обеспечения безопасности, если вы делаете заземление для гаража своими руками.

Подробнее о системах заземления читайте в статье «Земля в электротехнике»

Механизм действия заземлительного контура

Разберем ситуацию, когда заземлительный контур отсутствует, а в распредсети гаража нет УЗО. Изоляционный слой фазы внутри сварочного аппарата нарушен, из-за чего на его корпусе возник фазный потенциал.

Так как трансформаторная нейтраль на подстанции, откуда подается электропитание, заземлена (то есть объединена с заземлительным контуром), разность потенциалов между почвой и корпусом сварочного аппарата составляет 220 Вольт. Обувь не выступает в качестве изолятора, так как пропускает ток. Стоит коснуться корпуса, и человек попадает под напряжение. Величина тока, проходящего через тело при напряжении 220 Вольт, будет не ниже 15 мА. Это означает, что мышцы сократятся до такой степени, что человек не сможет разжать руку и, если в этот момент никто не придет на помощь, наступит летальный исход.

Теперь представим ситуацию, когда контур заземления есть, произошло повреждение изоляционного материала фазного провода. В таком случае происходит поэтапное включение защитного механизма. Вначале наступает стадия защитного отключения: при связанных друг с другом контурах гаража и подстанции через фазу идет ток короткого замыкания, а автомат отключает технику на некоторое время. Даже если человек прикоснулся к корпусу под напряжением, период контакта будет слишком кратким, и не будет причинен существенный вред здоровью.

При отсутствии связи между контурами и если данная связанность не позволяет образовать ток, необходимый для подключения защиты, понадобится устройство защитного подключения. УЗО будет защищать отходящие линии. При таком подходе защитное отключение будет срабатывать не на короткое замыкание, а на ток утечки в почву через гаражный заземлительный контур. Как только УЗО обнаружит утечку, тут же выключит сеть. Таким образом, человек стоящий на земле, будет в безопасности.

Сопротивление тела между участком, где есть напряжение, и нижними конечностями составляет сотни кОм. Сопротивление проводника между корпусом и заземлительным контуром гораздо меньше одного Ом, а сопротивление самого контура не выше нескольких десятков Ом. В результате есть два параллельно присоединенных сопротивления — тела и заземлителя. Основная часть электричества идет по пути наименьшего сопротивления (к заземлительному контуру). Человеку достанется небольшая величина тока, не превышающая порога отпускания.

Заземление электроустановок на предприятиях

На производстве нередко возникают ситуации, когда напряжение в корпусе вышедшего из строя оборудования отмечается не только между открытыми участками агрегата и грунтом, но и между корпусами разных устройств. Также напряжение фиксируют между корпусом оборудования и различными элементами сооружения, трубами и другими металлическими частями.

Для защиты оборудования используются обширные системы, включающие и связывающие между собой элементы установок, способные производить ток, а также металлические элементы технологических устройств и всего сооружения в целом. Задача проводимых мероприятий состоит в выравнивании потенциалов всех элементов цехов. В результате все заземляемые станки на предприятии входят в единую систему.

Защита необязательна для приборов с номинальным напряжением до 42 вольт переменного тока и до 100 вольт постоянного.

Система уравнивания потенциалов

Система уравнивания потенциалов – это важный элемент защиты, который не зависит от выбранного вида заземления электропроводки. Чтобы смонтировать такую систему необходимо провести по всему внутреннему периметру гаража полосу из металла и подсоединить к ней заглубленные проводники.

Зачем это нужно:

• если на одном из приборов повысится напряжение, то оно равномерно распределится по всем металлическим конструкциям, и вероятность удара током будет исключена;
• чтобы защитить корпус гаража от высокого напряжения, возникающего в грозу при ударах молний.

В общих чертах система уравнивания потенциалов своей конструкцией напоминает свайный фундамент из бетона, и организовать ее реально во время строительства гаража.

Комплект для заземления частного дома

Монтаж и установка заземления в загородном доме весьма трудоемкий процесс, однако, на что не пойдёшь ради безопасности. В настоящее время есть возможность упростить себе этот процесс путём покупки уже готового комплекта. Здесь уже, конечно, чем выше качество, тем выше и стоимость комплекта. Если решили провести заземление дома, то это нужно сделать правильно и качественно.
Зато не нужно будет искать материал и выдумывать, что-то из подручных средств. Цена на такой комплект заземления для дома вирирует в очень широких пределах от 6000 до 42000 рублей. Набор и упаковка такого заземления для частного дома должна быть не порвана, и иметь инструкцию.

Распространенные системы

Многие владельцы гаражей для заземления используют следующие системы:

1. TN-C. При выборе такого варианта к щитку подводится совмещенный проводник. Используемый проводник PEN разделяется на PE и N. Благодаря этому можно произвести заземление самостоятельно. Стоит отметить. Что описываемая система имеет серьезный недостаток – пари обрыве провода фаза пойдет на все приборы. Из-за этого во время прикосновения к ним можно получить удар током. Именно поэтому не стоит создавать такую систему самостоятельно, не обладая опытом проведения подобных работ. Если вы уверены в том, что все элементы системы не могут быть повреждены, можно использовать описанную систему.
2. TN-S. Данная система является более надежной, чем описанная выше. Но стоит отметить, что она создается достаточно редко, так как для этого необходимо от подстанции протянуть провода N и PE отдельно. Для этого придется потратить достаточно большую сумму.
3. TN-C-S. Указанная система считается одной из самых безопасных. При выборе такого варианта совмещенный проводник протягивается от подстанции, после чего организовывается повторное заземление. После этого от распределительного устройства осуществляется протягивание пятижильного провода. Многие электрики рекомендуют именно эту систему, так как она является очень надежной. Но стоит упомянуть, что за модернизация проводки придется заплатить самому владельцу гаража. Именно поэтому многие автолюбители отказываются от этого варианта.
4. TT. Данная система подразумевает создание индивидуального контура из нескольких металлических электродов, которые вкапываются в землю около гаража. Данный способ является самым простым и не требует вложения большого количества денег. Именно поэтому многими владельцами гаражей делается именно такая система.

Чтобы самостоятельно произвести заземление, стоит более подробно узнать о данном процессе и следовать всем правилам, приведенным в инструкции.

Необходимые инструменты

На подготовительном этапе потребуется определиться с комплектом инструментов, необходимых для монтажа электропроводки в гараже. Их перечень включает в себя следующие позиции:

1. отвертки плоские и крестообразные (желательно на несколько размеров);
2. плоскогубцы и круглогубцы (последние нужны для того, чтобы произвести аккуратное подключение проводов к автоматам);
3. перфоратор и болгарка для проделывания штробов и ниш под розетки.

Также потребуется специальный инструмент для установки крепящих кабель монтажных скоб, а также измерительный прибор или указатель напряжения. Последний необходим для проверки отсутствия напряжения в линии, то есть для обеспечения безопасности проводимых работ. Из расходных материалов нужны изоляционная лента и трубки на основе поливинилхлорида.

Схема электроснабжения

Перед тем, как провести проводку в гараже, особое внимание уделите схеме электроснабжения. Какое бы ни было строение – огромный дом или небольшой гараж – начинать всегда надо именно с неё

Прежде всего, нарисуйте схематический чертёж вашего помещения. Что должно быть на нём отражено?

• Вводная линия, которая подходит к зданию гаража.
• Места, где будут установлены светильники – само гаражное помещение, яма для осмотра машины, погреб. Возможно, над каким-то станком (токарным, сверлильным) понадобится дополнительное освещение.
• Положение распределительного щитка, правильнее всего устанавливать его у входа. Когда будете покидать помещение, вы сможете спокойно его обесточить и сразу выйти на улицу, а не пробираться впотёмках через весь гараж.

• Запланированные места для розеток (около верстака, рабочего стола или станка, в другом месте, где возможно понадобится подключать электроинструмент).
• Приблизительный маршрут электропроводки гаража (то есть, по какому пути вы планируете подводить провода от распределительного щитка к светильникам и розеткам).
• Если у вас в гараже будут находиться механические станки, компрессор для накачки шин, то отобразите на схеме их место расположения, потому что к этим токоприёмникам потребуется подвести отдельные линии от индивидуальных автоматов.

Вы составите список, пройдёте по нескольким магазинам электротоваров, спокойно определитесь с ценами и подберёте качественные, доступные для вас коммутационные аппараты и провода.

Также схема электропроводки в гараже поможет вам определиться с максимальной нагрузкой. Вы посчитаете суммарную мощность всех потребителей электроэнергии и правильно подберёте по сечению и номинальному току вводные и отходящие кабели и автоматы.

Заземляющий контур своими руками

Итак, как сделать заземление в гараже, чтобы оно эффективно защищало от поражения электрическим током? Для этого создается так называемый заземляющий контур – совокупность металлических деталей, которые отводят электрический ток и рассеивают его. Основным параметром контура является величина электрического сопротивления между ним и физической землей. Ниже приведена таблица его зависимости от состава грунта.

Как видите, традиционная фундаментная подсыпка из гравия и глины по своему электрическому сопротивлению почти не отличается от человеческого тела. Поэтому просто заколотить металлический штырь на глубину около полуметра и присоединить к нему корпус станка или третий контакт евророзетки – это совершенно недостаточная мера для создания эффективной защиты.

Для проникновения во влажные и хорошо проводящие ток слои грунта необходим металлический штырь длиной около двух метров, а в отдельных случаях и до трех метров. Заземляющий контур должен состоять минимум из трех вертикальных штырей и соединяющих их горизонтальных металлических проводников.

Поэтому его традиционно делают в виде равностороннего треугольника с расстоянием между вершинами, равным одному метру. Это лучшая конфигурация для стекания тока и его рассеивания. Но если по условиям местности такую фигуру построить проблематично, вы можете разомкнуть контур и вытянуть его в линию.

На месте установки проводников копается траншея глубиной около полуметра и такой же ширины. В качестве вертикальных штырей используется круглый, четырех- или шестигранный пруток из черного или нержавеющего металла. Можно использовать и трубы, но их сложнее забивать. Диаметр вертикальных элементов из черного металла от 16 до 32 мм. При использовании нержавеющей стали можно ограничиться меньшими размерами – от 10 до 25 мм (последнее значение для труб).

Горизонтальные проводники делаются из плоского проката – полос или уголков. Их ширина не менее 10 мм. Правила устройства электроустановок рекомендуют, чтобы площадь их сечения была не менее 100 мм2. Плоская форма выбирается исходя из соображений большего контакта с землей, именно это условие обеспечивает эффективное стекание тока с проводников в землю.

Вертикальные штыри лучше заколачивать не кувалдой, а перфоратором. Длинный прут вгонять в землю неудобно, лучше его разрезать на куски и соединять их, приваривая к концам трубчатые муфты. Горизонтальные элементы контура к штырям привариваются, а места соединений покрываются битумной мастикой и другими материалами, защищающими от коррозии.

К концу одного из вертикальных штырей приваривается металлическая проушина, к которой с помощью болта с гайкой крепится заземляющий провод – лучшим его видом является плоская гибкая полоса, сплетенная из медных прядей. Этот элемент должен находиться над поверхностью земли.

После монтажа вертикальных и горизонтальных элементов траншею засыпают, плотно утрамбовывая грунт для лучшего контакта с металлом. Неплохо будет обильно пролить его водой.

Для проверки работоспособности контура заземления можно воспользоваться простейшим приспособлением, состоящим из электрического патрона с лампой накаливания и двух проводов с зажимами-крокодилами на концах.

Один зажим присоедините к фазному проводу. Второй – к заземляющему проводнику (можно использовать точку, где он присоединяется к третьему контакту евророзетки). Если все сделано правильно, яркость свечения лампы должна быть такой же, как при штатном включении в сеть. Это неофициальный метод контроля, но он довольно действенен.

Заземляющий контур не является окончательным решением проблемы электробезопасности. Электрическая проводка в гараже должна быть защищена автоматическими выключателями, а к каждой розетке подключено УЗО.

Проверка системы

После организации заземления обязательно проверяют работу электропроводки гаража. Это поможет своевременно выявить ошибки, которые были допущены при проведении работ. Для этого лучше пригласить опытного электрика со спецоборудованием для тестирования заземления.

Если после проверки сети мегаомметром результат будет больше 45 Ом, придется дополнительно установить 2-3 электрода.

Схема соединений внутри щитка

Представлен типовой вариант схемы гаражного щитка.

Номиналы защитных автоматов выбраны с тем расчетом, чтобы при коротком замыкании в линии или превышении допустимой нагрузки на кабеле отключение нагрузки происходило раньше, чем проводники нагреются до температуры плавления изоляции. В параметрах УЗО указан ток утечки 30 мА, это соответствует безопасному значению для предотвращения поражения электрическим током.

Автоматы номиналом 16 А применены на линиях освещения или розеток для подключения ручного электроинструмента. Линия с автоматом на 32 А предназначена для использования более мощной нагрузки, например, сварочного аппарата или тепловой пушки.

Можно заметить, что самостоятельное подключение и монтаж гаражного электрощита своими руками не вызывает особенных трудностей, если соблюдать технику безопасности и придерживаться схемы соединения.

Как правильно сделать систему заземления

Опишем, как просто сделать правильное заземление частного дома. Приступим:

Во дворе дома, но не далее чем на расстоянии одного метра от фундамента, размечаем треугольник со стороной 1,2 м.

По размеченным линиям роем небольшую канаву, глубиной около одного метра и шириной достаточной для того, что бы в ней было удобно работать.

По угловым точкам размеченного треугольника, вбиваем уголки на глубину два-три метра. Над землей, внутри траншеи, уголки должны выступать на 20-25 см.

Соединяем уголки стальными полосками внутри вырытого канала.

• 
  Проходной выключатель — как подключить и зачем применяется такой выключатель (70 фото)

• Электропроводка в деревянном доме: как правильно и безопасно реализовать разводку электросети (105 фото)

• 

  Солнечные батареи — постройка электропитания на основе фотоэлектрических элементов (95 фото)

Мы получили контур заземления, теперь соединяем стальной проволокой его с электрощитом. Для крепежа к электрощиту на конце проволоки приваривают болт.

После проведения всех сварочных работ необходимо обработать все места сварки и покрасить выступающие стальные конструкции.

Итак, в самом общем виде мы рассказали вам, как сделать подключение заземления в частном доме. Вам же остается с должным вниманием отнестись к этому вопросу и тогда жилище будет не только комфортным, но и полностью безопасным.

Горизонтальный заземлитель

Для организации в гараже горизонтального заземления металлическая полоса укладывается на поверхности выкопанной траншеи. Далее на нем при помощи сварки закрепляется болт, к которому подводится медный или алюминиевый кабель. Второй конец последнего присоединяется к шине РЕ, расположенной в распределительном щитке. В завершении траншею следует закопать рыхлым грунтом, исключив из него предварительно камни и строительный мусор.

По окончании всех работ по заземлению в гараже рекомендуется проверить созданную электросеть. Для этого необходимо обратиться к специалисту, имеющему соответствующее оборудование, посредством которого можно измерить показатели контура заземления. В случае, когда полученный результат превышает 47 Ом, в бетонном полу следует пробить несколько дополнительных отверстий для установки электродов.

Если гараж располагается около частного дома, то проведение описанной выше работы не потребуется. Достаточно протянуть к постройке 3-жильный кабель от распределительного щитка, расположенного в жилище. Предполагается, что жилище на момент проведения работ оборудовано заземлением.

Правильный выбор оборудования и инструмента

При выборе электрощитка в гараж, следует обратить внимание на несколько факторов:

1. Место расположения устройства.
   Если оно будет на улице следует выбирать влагоустойчивые модели.
2. Материал блока – пластик или металл.
   Щиток, расположенный на улице, лучше выбирать железный, так как он более устойчив к повреждениям.
3. Дизайн дверцы —прозрачная или металлическая.
   Зависит от условий содержания электрощитка.
4. Способ установки — конструкция будет встраиваемая или навесная.
   В зависимости от состояния стены гаража и веса щитка.
5. Сколько модулей необходимо.
   Их рекомендуется устанавливать в запасе, чтобы всегда можно было подключить дополнительные элементы. Например, в случае с трехфазным УЗО понадобится 4 модуля.
6. Нужно ли оснащать гаражный щиток зарядным устройством.

Проектирование рабочей схемы электрощитка

Монтаж электрического щита в гараже основывается на изучении схемы помещения.

Получают ее двумя способами:

1. Начерчивают ее самостоятельно в программах (AutoCAD, ArchiCAD, Photoshop, Exel). Самостоятельное составленные схемы, при отсутствии должных навыков работы в программах, обычно не соответствуют действительности или не точны.
2. Пользуются схемой электросетей, которая находится в проекте энергоснабжения помещения, если таковой имеется в доступе.

Каждая из схем индивидуальна, но вне зависимости от уровня подготовки она должна содержать элементы:

• обозначения всей модульной автоматики;
• все сечения и нагрузки кабелей.

Что нужно для хорошей электрификации гаража?

1. Все материалы подобрать по окпд.
2. Толком составлена смета.
3. Правильно произведена разметка размещения энергопотребителей.
4. Подбор качественных материалов.
5. Низкий расход электричества.
6. Произведен точный расчёт мощности.

Если принят в работе этот расчёт действий, то с зданием может справиться и любой автолюбитель. Составленная и смета может быть небольшой и экономной. Есть шанс при эксплуатации «автодома» сделать так, что экономия электричества может быть существенной. Вместо двух, можно в целях экономии поставить один выключатель. Если такой вариант рекомендует рациональная разметка. В гараже один выключатель должен быть размещен непосредственно за дверью или поставлен его снаружи в метеозащитном футляре. И главное. В целях экономии денег стоит приобретать столько материалов, сколько необходимо. То есть на сумму, на какую сверстана смета. Впрок покупать не стоит. Для обеспечения безопасности необходимо защитить электропроводку на гараже. Ее нужно спрятать или в штробы, или в специальные трубы, или в короба из пластмассы. Все варианты хороши.