Начинающим электрикам о заземлении

Самый скандальный вопрос – заземление (зануление)

Говоря в общем, можно заметить, что великая и ужасная сила электричества давно описана, подсчитана, занесена в толстые таблицы. Нормативная база, определяющая пути синусоидальных электрических сигналах частоты 50 Гц способна ввергнуть любого неофита в ужас своим объемом. И, несмотря на это, любому завсегдатаю технических форумов давно известно – нет более скандального вопроса, чем заземление.

Масса противоречивых мнений на деле мало способствует установлению истины. Тем более, вопрос этот на самом деле серьезный, и требует более пристального рассмотрения.

Если опустить вступление “библии электрика” (ПУЭ), то для понимания технологии заземления нужно обратиться (для начала) к Главе 1.7, которая так и называется “Заземление и защитные меры электробезопастности”.

В п. 1.7.2. ПУЭ сказано:

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

• электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю), ;
• электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);
• электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;
• электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.

В подавляющем большинстве жилых и офисных домов России используется глухозаземленная нейтраль . Пункт 1.7.4. гласит:

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

Термин не совсем понятный на первый взгляд – нейтраль и заземляющее устройство на каждом шагу в научно-популярной прессе не встречаются. Поэтому, ниже все непонятные места будут постепенно объяснены.

Введем немного терминов – так можно будет по крайней мере говорить на одном языке. Возможно, пункты будут казаться “вытащенными из контекста”. Но ПУЭ не художественная литература, и такое раздельное использование должно быть вполне обоснованно – как применение отдельных статей УК. Впрочем, оригинал ПУЭ вполне доступен как в книжных магазинах, так и в сети – всегда можно обратиться к первоисточнику.

• 1.7.6. Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
• 1.7.7. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.
• 1.7.8. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.
• 1.7.9. Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.
• 1.7.12. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
• 1.7.16. Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.
• 1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.
• 1.7.18. Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока. Совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим проводником (РЕN) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, сочетающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника.

Итак, прямо из терминов ПУЭ следует простой вывод. Различия между “землей” и “нулем” очень небольшие. На первый взгляд (сколько копий сломано на этом месте). По крайней мере, они обязательно должны быть соединены (или даже могут быть выполнены “в одном флаконе”). Вопрос только, где и как это сделано.

Попутно отметим п. 1.7.33.

Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

• при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках (см. также 1.7.44 и 1.7.48);
• при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Однако, когда речь идет о заземлении, дело не только в напряжении питания. Хорошая иллюстрация этого – ВСН 59-88 (Госкомархитектуры) “Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования” Выдержка из главы 15. Заземление (зануление) и защитные меры безопасности:

15.4. Для заземления (зануления) металлических корпусов бытовых кондиционеров воздуха, стационарных и переносных бытовых приборов класса I (не имеющих двойной или усиленной изоляции), бытовых электроприборов мощностью св. 1,3 кВт, корпусов трехфазных и однофазных электроплит, варочных котлов и другого теплового оборудования, а также металлических нетоковедущих частей технологического оборудования помещений с мокрыми процессами следует применять отдельный проводник сечением, равным фазному, прокладываемый от щита или щитка, к которому подключен данный электроприемник, а в линиях питающих медицинскую аппаратуру, – от ВРУ или ГРЩ здания. Этот проводник присоединяется к нулевому проводнику питающей сети. Использование для этой цели рабочего нулевого проводника запрещается.

Получается нормативный парадокс. Одним из видимых на бытовом уровне результатов стало комплектование стиральных машин “Вятка-автомат” моточком одножильного алюминиевого провода с требованием выполнить заземление (руками сертифицированного специалиста).

И еще один интересный момент:. 1.7.39. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

Практически это означает – хочешь “заземлить” – сначала “занули”. Кстати, это имеет прямое отношение к знаменитому вопросу “забатареивания” – которое по совршенно непонятной причине ошибочно считается лучше зануления (заземления).

Следующий аспект, которые необходимо рассмотреть – числовые параметры заземления. Так как физически это не более чем проводник (или множество проводников), то главной его характеристикой будет сопротивление.

1.7.62. Сопротивление заземляющего устройства, к к оторому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более: 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Для меньшего напряжения допустимо большее сопротивление. Это вполне понятно – первая цель заземления – обеспечить безопасность человека в классическом случае попадания “фазы” на корпус электроустановки. Чем меньше сопротивление, тем меньшая часть потенциала может оказаться “на корпусе” в случае аварии. Следовательно, в первую очередь нужно снижать опасность для более высокого напряжения.

Дополнительно нужно учитывать, что заземление служит и для нормальной работы предохранителей. Для этого необходимо, что бы линия при пробое “на корпус” существенно изменяла свойства (прежде всего сопротивление), иначе срабатывания не произойдет. Чем больше мощность электроустановки (и потребляемое напряжение), тем ниже ее рабочее сопротивление, и соответственно должно быть ниже сопротивление заземления (иначе при аварии предохранители не сработают от незначительного изменения суммарного сопротивления цепи).

Следующий нормируемый параметр – сечение проводников.

1.7.76. Заземляющие и нулевые защитные проводники в электроустановках до 1 кВ должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.1 (см. также 1.7.96 и 1.7.104) .

Приводить всю таблицу не целесообразно, достаточно выдержки:

Для неизолированных медных минимальное сечение составляет 4 кв. мм, для алюминиевых – 6 кв. мм. Для изолированных, соответственно, 1,5 кв. мм и 2,5 кв. мм. Если заземляющие проводники идут в одном кабеле с силовой проводкой, их сеч ение может составлять 1 кв. мм для меди, и 2,5 кв. мм для алюминия.

Заземление в жилом доме

В обычной “бытовой” ситуации пользователи электросети (т.е. жильцы) имеют дело только с Групповой сетью ( 7.1.12 ПУЭ. Групповая сеть – сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников ). Хотя в старых домах, где щитки установлены прямо в квартирах, им приходится сталкиваться с частью Распределительной сети ( 7.1.11 ПУЭ. Распределительная сеть – сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов и щитков ). Это желательно хорошо понимать, ведь часто “ноль” и “земля” отличаются только местом соединения с основными коммуникациями.

Из этого в ПУЭ сформулировано первое правило заземления:

7.1.36. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего ос вещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный – L, нулевой рабочий – N и нулевой защитный – РЕ проводники). Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим.

Т.е. от этажного, квартирного или группового щитка нужно прокладывать 3 (три) провода, один из которых защитный нуль (совсем не земля). Что, впрочем, вовсе не мешает использовать ее для заземления компьютера, экрана кабеля, или “хвостика” грозозащиты. Вроде бы все просто, и не совсем понятно, зачем углубляться в такие сложности.

Можно посмотреть на свою домашнюю розетку. И с вероятностью около 80% не увидеть там третьего контакта. Чем отличается нулевой рабочий и нулевой защитный проводники? В щитке они соединяются на одной шине (пусть не в одной точке). Что будет, если использовать в данной ситуации рабочий ноль в качестве защитного?

Предполагать, что нерадивый электрик перепу тает в щитке фазу и ноль, сложно. Хоть этим постоянно пугают пользователей, но ошибиться невозможно в любом состоянии (хотя бывают уникальные случаи). Однако “рабочий ноль” идет по многочисленным штробам, вероятно проходит через несколько распределительных коробочек (обычно небольшие, круглые, смонтированы в стене недалеко от потолка).

Перепутать фазу с нулем там уже намного проще (сам это делал не раз). А в результате на корпусе неправильно “заземленого” устройства окажется 220 вольт. Или еще проще – отгорит где-то в цепи контакт – и почти те же 220 пройдут на корпус через нагрузку электропотребителя (если это электроплита на 2-3 кВт, то мало не покажется).

Для функции защиты человека – прямо скажем, никуда не годная ситуация. Но для подключения заземления грозозащиты типа APC не фатальная, так как там установлена высоковольтная развязка. Впрочем, рекомендовать такой способ было бы однозначно неправильно с точки зрения безопасности. Хотя надо признать, что нарушается эта норма очень часто (и как правило без каких-либо неблагоприятных последствий).

Надо отметить, что грозозащитные возможности рабочего и защитного нуля примерно равны. Сопротивление (до соединительной шины) от личается незначительно, а это, пожалуй, главный фактор, влияющий на стекание атмосферных наводок.

Из дальнейшего текста ПУЭ можно заметить, что к нулевому защитному проводнику нужно присоединять буквально все, что есть в доме:

7.1.68. Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников общего освещения и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционеров, электрополотенец и т.п.) к нулевому защитному проводнику.

Вообще, это проще представить следующей иллюстрацией:

Картина довольна необычная (для бытового восприят ия). Буквально все, что есть в доме, должно быть заземлено на специальную шину. Поэтому может возникнуть вопрос – ведь жили без этого десятки лет, и все живы-здоровы (и слава Богу)? Зачем все так серьезно менять? Ответ простой – потребителей электричества становится больше, и они все мощнее. Соответственно, риски поражения вырастают.

Но зависимость безопасности и стоимости величина статистическая, и экономию никто не отменял. Поэтому слепо класть по периметру квартиры медную полосу приличного сечения (вместо плинтуса), заводя на нее все, вплоть до металлических ножек стула, не стоит. Как не стоит ходить в шубе летом, и постоянно носить мотоциклетный шлем. Это уже вопрос адекватности.

Так же в область ненаучного подхода стоит отнести самостоятельное рытье траншей под защитный контур (в городском доме кроме проблем это заведомо ничего не принесет). А для желающих все же испытать все прелести жизни – в первой главе ПУЭ есть нормативы на изготовление этого фундаментального сооружения (в совершено прямом смысле этого слова).

Подводя итоги вышесказанному, можно сделать следующие практические выводы:

• Если Групповая сеть выполнена тремя проводами, для заземления/зануления можно использовать защитный ноль. Он, собственно, для того и придуман.
• Если Групповая сеть выполнена двумя проводами, желательно завести защитный нулевой провод от ближайшего щитка. Сечение провода должно быть более, чем фазного (точнее можно справиться в ПУЭ).

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Правильное заземление в частном доме, схемы, устройство, монтаж, подключение

Заземление в частном доме это задача нуждающаяся в решении в первую очередь. Заземление решает проблему по защите потребителей от поражающего действия электрического тока. При неисправной изоляции проводов и приборов ток уходит через заземление.

В этом случае срабатывает устройство защиты (УЗО) и происходит отключение напряжения.

В полной мере заземление работает при правильном монтаже и соблюдении всех норм, правил и требований нормативных документов. При выполнении монтажа своими силами следует помнить об этом и строго следовать этим требованиям.

Ещё одна функция заземления – правильная работа электрических приборов. Для некоторых из них требуется подключение к “земле” напрямую, даже если оно есть в розетке. Поэтому на приборах есть специальный болт (электродуховка, стиралка, микроволновка).

При прикосновении к бытовым приборам мокрыми руками часто чувствуется лёгкое пощипывание. Оно не опасно, а избавиться от этого можно подключив “землю” прямо на корпус.

Нужно ли устройство заземления при строительстве своего дома

Суть работы заземления заключается в том, что это устройство направляющее электрический ток при неисправности электрических приборов и замыкании их на корпус по пути наименьшего сопротивления в землю.

Соединение шины заземления для ввода в дом

Поэтому весь ток направляется в контур заземления и при касании человеком опасных приборов или проводов не представляет опасности.

Обязательное применение заземления для любого частного жилого строения определяется нормами и правилами (ПУЭ, ГОСТы, СНИП).

Другое предназначение заземляющей системы: повышает долговечность и надёжность бытовой техники. Она защищает от помех в сети, перенапряжений и источников электромагнитных излучений.

Системы заземления. Какую лучше применить

Существует таких систем шесть, но в нашей действительности применяются как правило две: TN-S-C и TT. Рассмотрим TN-S-C, эта схема предусматривает что нулевой провод (N) на подстанции заземлён. При этом земля (PE) и ноль (N) к частному домовладению подводится одним проводом (PEN) и затем у потребителя в электрощитке разделяется снова на два.

Схемы заземления TN-S-C для частного дома

В случае применения такой схемы выполнения заземления для защиты достаточно наличие автоматов, УЗО не обязательно. Но, следует знать, что при обрыве провода PEN к домовладению в доме на земляной шине появляется напряжение фазы. По правилам ПУЭ требуется защита провода PEN и заземление на столбах через 100 или 200 метров.

Из-за длительной эксплуатации и изношенности, большинство линий электропередач не отвечают этим требованиям. Поэтому рекомендуется применять систему ТТ. В этой схеме провод PE идёт на щиток от контура заземления, а не от подстанции (схема TN-S-C). В этой системе защитный провод более защищён, но необходимо применение УЗО или дифавтомата. Без них защита не обеспечивается, их применение обязательно.

Схема заземления ТТ для частного дома

Что такое контур заземления: определение и устройство

Контур заземления – это электротехническое устройство с низким электрическим сопротивлением, позволяющее быстро отвести электрический ток в землю. Он представляет из себя две части, соединённые между собой – наружная и внутренняя система. Соединение этих частей осуществляется в электрощитке, расположенном на входе в дом.

Наружная система представляет из себя устройство которое позволяет перейти электрическому току в землю с последующим распределением его по площади. Она состоит, как правило из нескольких электродов забитых (закопанных) в землю и соединённых при помощи сварки пластинами определённого сечения. От них приваренная шина отходит в щит, где соединяется с внутренней частью.

Монтаж заземления в частном доме

Что такое внутренняя подсистема? Это разводка проводки заземления по всем комнатам и помещениям дома к розеткам и к мощным электроустановкам. Формируется общая шина, которая в электрощитке соединяется с внешним контуром.

Защитные свойства заземления очень просты. При нарушении изоляции проводов, ток из электросети по проводам внутренней системы попадает на внешний контур заземления. По электродам этого контура он стекает в землю. Из электротехники известно, что земля имеет большую электрическую ёмкость, что даёт уверенность в поглощении таких утечек электричества.

Виды контуров заземления

Для эффективной работы системы заземления оно должно распределять ток “стекания” в землю на несколько электродов увеличивающих площадь рассеивания. Существует два главных вида систем заземления.

Контур заземления – треугольник

В таком виде контура используется три штыря, которые сварены с помощью полос в треугольник с равными сторонами. Между электродами длина выбирается в зависимости от длины заглубления электрода до двух таких глубин. Т.е. для длины электрода (заглубление) 2м, сторона треугольника будет 2-4м.

Контур заземления – треугольник

При невозможности сделать замкнутую фигуру из-за конфигурации участка составляется вариант из нескольких электродов, их располагают полукругом или в линию. Между вбитыми штырями промежуток должен составлять 1-1,5 глубины погружения штырей. Минус способа – большое число электродов.

Контур заземления – линейный

Предлагаемые виды самые используемые при проектировании и устройстве систем заземления. Его можно сделать в виде любой геометрической фигуры (прямоугольник, круг и т.д.), но надо понимать что это потребует соответствующее количество заземляющих штырей. Основное достоинство таких систем – при разрыве соединения между электродами функции системы заземления сохраняются.

Требования к контуру заземления

Для эффективной работы заземления согласно ПУЭ он должен соответствовать правилам:

1. Штыри заземления, сваренные в контур должны находиться не менее 1 метра и не более 10 метров от дома. Наиболее правильное расстояние от фундамента 2-4 метра.
2. Стержни необходимо забивать на глубину 2-3 метра.
3. Соединение электродов производится полосой из металла при помощи сварки. От щита до контура заземления применяется шина более 16 квадратных миллиметров. Для присоединения проводов к заземлению в щите может производиться с помощью болтов.
4. Сопротивление заземления для напряжения в 380 вольт должно быть не выше 4 Ом, а для напряжения в 220 вольт – 8 Ом.

Внешняя часть системы заземления заглублена в землю, поэтому к ней предъявляются определённые требования. Она должна находиться ниже промерзания грунта, иначе электроды будут выталкиваться из-за вспучивания земли. Электроды должны быть такие, чтобы их можно было вбить в твёрдый грунт.

Рекомендуемые типы и параметры забиваемых электродов:

• уголок толщина металла не менее 4 мм, любой размер;
• труба диаметром удобным для забивания, с толщиной стенки не менее 3 мм;
• стержень диаметром не менее 14 мм, более мелкий загибается при погружении в землю;
• полоса для соединения электродов, толщиной не менее 3 мм, шириной более 10 мм.

Минимальная длина электродов выбирается 1,5 метра, штыри располагаются на расстоянии 1-2 длины электрода. Следует учитывать, что электроды (их длина) должны быть на 15-20 сантиметров ниже уровня промерзания почвы.

Разрабатываем схему

Для того, чтобы организовать устройство заземление для частного дома необходимо проработать схему заземляющего контура. Самой популярной и наиболее часто применяемой является схема в виде треугольника.

Как правило 3 электрода стоят в его вершинах, можно добавить дополнительные, которые забивают по прямой линии между вершинами.

В случае невозможности выполнить такой контур, электроды можно установить в линию, прямоугольник, полукругом или волной. Но нужно заметить, что треугольная схема контура заземления значительно эффективнее.

Материалы для контура заземления

Электроды для устройства системы заземления делают из прочного металлического профиля или прута. При достаточной толщине их электрическое сопротивление должно удовлетворять предъявляемым требованиям. Они сравнительно легко могут быть погружены в землю их забиванием. Применяемые для изготовления контура заземления материалы:

1. Стержень. Берётся пруток диаметром более 14 мм. Арматура как правило для этих целей не используется, т.к. при закалке арматуры повышается её удельное сопротивление.
2. Труба. Диаметр более 40 мм, толщина стенки не менее 4 мм. Внизу трубы рекомендуется сделать отверстия. При засушливом климате и погоде в трубу можно залить солёной воды, это повышает электропроводность грунта.
3. Уголок. Размер 50х50, толщиной не менее 4 мм. Низ уголка делают острым, что облегчает процесс его забивания в землю.

Из чего делать металлосвязь

Металлосвязь, т.е. соединение вбитых в землю электродов между собой выполняется при помощи следующих материалов:

1. Медный провод или шина, площадь сечения – 10 кв. мм и больше.
2. Стальная шина, сечением – 48 кв. мм.
3. Алюминиевый провод или полоса, площадь сечения более 16 кв. мм.

Для таких целей предпочтительна полоса из стали 25-30х5 мм. Соединение такой полосы с электродами производится с помощью электросварки, что обеспечивает надёжность соединения. При использовании алюминиевых или медных проводников, присоединение производится при помощи болтового соединения.

Расположение штырей устройства заземления

Самостоятельный монтаж заземления

Для контура заземления необходимо выбрать место. Его нужно расположить там, куда меньше всего будут заходить люди и ваши домашние питомцы. От фундамента должно быть расстояние больше 1 метра. На участке делаются отметки мест где будут находиться штыри. Располагают их в форме равностороннего треугольника.

Земляные работы. После нанесения разметки по прямой между штырями прокапывается траншея глубиной в полметра. Такая же траншея для прокладки шины, копается от контура заземления к вводному электрощитку.

Далее, придерживаясь выбранной схемы вбиваем стержни на необходимую длину. Они соединяются полосой из металла при помощи сварки. Дальше шина приваренная к контуру заземления прокладывается в траншее к электрощитку.

Ввод в дом. Шина подведённая к дому заводится в электрощиток. В ней сверлится отверстие и болтом с гайкой соединяется с определённой жилой кабеля. При схеме TN-C-S заведённая в щиток шина присоединяется к шине – расщепителю.

Проверка

После выполнения всех операций по монтажу и подключению контура заземления, необходимо провести его проверку методом измерения его электрического сопротивления. Параметры этой величины не должны выходить за пределы, указанные в нормирующих документах.

В домашних условиях можно воспользоваться простым методом проверки. Лампочка от 100 до 150 Вт подключается между фазой и заземлением.

Проверка исполнения заземления при помощи лампы

По свечению лампы делаются выводы:

• если лампа не загорается – заземление сделано неправильно;

• горение лампы неярким, тусклым светом говорит о некачественном соединении элементов контура заземления или соединений при подключении;

• яркое горение лампы говорит о хорошей работе заземления.

При такой проверке, в случае наличия в цепи УЗО, оно может сработать, что говорит о рабочем состоянии контура.

Проверка с помощью мультиметра.

Проверка заземления мультиметром

Проводится она по следующей методике:

• необходимо подать напряжение, включив вводной автомат;

• на мультиметре выберите режим измерения напряжения;

• присоединяем концы мультиметра между фазным и нулевым проводами. Прибор должен показать величину в районе 220 вольт;

• подобный замер делаем между фазой и заземляющим проводом. Напряжение может немного отличаться от предыдущего измерения, но само его наличие говорит о присутствии заземления;

• если напряжение отсутствует, то заземления нет, либо оно нерабочее.

Проверку можно доверить профессионалам. Такая проверка приведена в видео:

Готовые комплекты

Изготовление заземления собственными силами позволяет значительно снизить затраты. Но существуют готовые комплекты, позволяющие повысить надёжность контура.

Готовый комплект для монтажа заземления

На рынке представлены следующие модели:

Elmast – система производится в России. Стоимость – 8000 рублей.

ZandZ – электроды из нержавейки. Глубина погружения в грунт до 10 метров. Комплект обойдётся по цене – 23500 (элетроды длиной 5 метров).

Galmar – средняя стоимость — 41000 рублей (электроды длиной до 30 м).

Выводы

Необходимость устройства заземления не вызывает сомнения. Это требование техники безопасности и нормативных документов (ПУЭ). Оно защищает потребителей от поражения электрическим током и позволяет предотвратить трагедию.

Но следует обратить внимание на следующие ошибки при самостоятельном устройстве заземления:

1. Нельзя применять болтовое соединение штырей с металлосвязью. Коррозия металла приводит к нарушению контакта, что ведёт к увеличению сопротивления.
2. Красить электроды для защиты их от коррозии, что также ведёт к увеличению сопротивления контура.
3. Применять электроды с маленькой площадью поперечного сечения.
4. Далеко удалять сам контур заземления от дома, это сильно увеличивает сопротивление всей системы.
5. Соединять между собой алюминиевые и медные проводники. Контактная коррозия ведёт к ухудшению соединения.

Если в процессе устройства и эксплуатации контура заземления обнаруживаются недостатки, устранить их необходимо незамедлительно. Обрыв цепи или увеличение электрического сопротивления ведёт к нарушению надёжной работы заземляющего устройства. В таком случае контур не сможет обеспечить безопасность.

Следует внимательно подходить к устройству заземления, его эффективность и гарантированная работа зависит от выбора схемы, правильных расчётов и монтажа. Если вы не уверены в своих силах и умении, лучше воспользоваться предложением профессионалов.

А вам приходилось заниматься заземлением? Как вы это делали?Оставляйте своё мнение в комментариях.

С уважением, Алексей.

Сделай репост – выиграй ноутбук!

Каждый месяц 1 числа iBook.pro разыгрывает подарки.

• Нажми на одну из кнопок соц. сетей
• Получи персональный купон
• Выиграй ноутбук LENOVO или HP

–> LENOVO или HP от 40-50 т.р., 8-16ГБ DDR4, SSD, экран 15.6″, Windows 10

• 111 Солнечные батареи для частного дома или дачи. Выгодна ли их установка 1632639300 1632682042
• 1172 Встраиваемые розетки в столешницу, выдвижные розетки для кухни и офиса 1620370560 1620419230
• 753 Автономная канализация обустройство принцип действия и виды очистных установок 1619947320 1622520843

Нет комментариев

Оставить комментарий

Подписка на статьи

Делюсь интересной информацией не только на блоге, но и в социальных сетях!

Instagram Facebook Вконтакте Одноклассники Twitter

• 23 дня назад Солнечные батареи для частного дома или дачи. Выгодна ли их установка
• месяц назад Войлочная вишня, описание, сорта , посадка и уход, обрезка, размножение
• 2 месяца назад Обработка плодовых деревьев от болезней и вредителей весной, препараты
• 2 месяца назад Применение луковой шелухи в саду и огороде как удобрение и против вредителей
• 2 месяца назад Замена тормозных колодок Джили Эмгранд, самостоятельно меняем тормозные колодки
• 3 месяца назад Какой триммер лучше бензиновый или электрический, сравнение, плюсы и минусы

Подпишитесь на Новые Статьи, чтобы Ничего Не Пропустить

Хотите больше от работы в интернет?

• Мечты сбываются! Делюсь своими рецептами!
• Подпишитесь на информацию бесплатно

Все самое интересное впереди!

С уважением,
автор этого блога,
Алексей

Как сделать правильное заземление своими руками

В старых многоэтажках и частных домах о заземлении не задумывались — в этом не было нужды. В наше время в каждой квартире одновременно работает множество электрических приборов, подключены практически все розетки, работает холодильник, электроплита, вытяжка, заряжаются сотовые телефоны и ноутбуки, поэтому без заземления уже не обойтись.

В статье поговорим о том, как сделать заземление своими руками как в частном доме, так и в квартире.

Устройства заземления своими руками: схемы и примеры

Для примера возьмем удачный опыт устройства заземления, осуществленного на основании официально заверенного проекта, проверенного и допущенного к эксплуатации.

Для устройства заземления необходимо:

• Аппарат и сварочная маска.
• Две лопаты (совковая и штыковая).
• Молоток или кувалда.
• Стальные уголки.
• Стальной прут.
• Провода.
• Электроды.
• Труба гофрированная.
• Клемма.

Для примера возьмем частный дом. Разметим точки на расстоянии друг от друга по 1,5 метра, забиваем 3 стальный уголка. между которыми расстояние по 1.5 метра забиваем электроды — 3 стальных, 3-х метровых уголка.

Вбиваются уголки вертикально, утапливаясь на 50% глубины вырытого рва (около 50 см. от уровня земли). Ров вырывают в форме треугольника.

Уголки привариваются к электродам, вбитым в землю, все плоскости как следует завариваются сварочным аппаратом. После этого, необходимо измерить сопротивление заземления.

Обратите внимание! Максимально допустимый уровень сопротивления — 30 Ом.

После проверки сопротивления приступаем к привариванию металлического прута к уголку заземляющего контура. Прут прокладывается к дому. После этого, его нужно поднять под фротон и подсоединить в щит.

С помощью болтов подсоединяем к корпусу щита и распределяем по электроприборам и розеткам, а в ров засыпаем выкопанную землю.

Рассмотрим еще один пример.

Для устройства данной системы понадобятся:

• колы заземления;
• металлические перемычки для объединения колов;
• линии передачи от контура до щитка.

На схеме изображена самая популярная модель заземления:

Виды заземления для частного дома

Существует 6 видов систем заземления для частных домов, но наибольшей популярностью при строительстве пользуются две системы: TN-S-C и TT, причем TN-S-C является наиболее рекомендованной для индивидуальной застройки.

Устройство заземления имеет контакт с землей, а нейтраль глухозаземлена. Благодаря этому, к жильцам дома земля и нейтраль идут через единый проводник, а перед входом в дом делятся на два отдельных.

При системе TN-C-S УЗО не требуются — на ней установлены автоматы. Но у популярной системы есть и свои минусы: при повреждении провода может появиться фазное напряжение, а отключить его не представляется возможным. Поэтому у этих линий обязательно должна быть защита проводов и резервное заземление каждые 100-200 метров.

Однако, чем старее линии электропередач, тем чаще они не отвечают вышеуказанным требованиям. Особенно часто такую ситуацию можно наблюдать в деревнях. В этом случае подойдет система ТТ.

Система ТТ от TN-C-S отличается тем, что провод заземления к щиту идет не от трансформатора, а от контура заземления. ТТ-система устойчива к повреждениям на проводе, но у нее есть свой минус: обязательная установка УЗО.

Система ТТ считается запасной, ее можно использовать только в том случае, если линия электропередач не соответствует требованиям TN-S-C.

Варианты заземления (или зануления) в квартире

При современном строительстве обязательно проводится монтаж трехпроводной электросети. Но в многоэтажных домах старых построек такая система не применялась, и в данном случае придется делать не заземление, а зануление электропроводки. Поговорим о том, в чем разница между заземлением и занулением.

На схеме мы видим систему зануления:

И заземление, и зануление нужны для того, чтобы защитить жильцов от удара током при касании к приборам, на которых произошла утечка тока.

Основное различие в том, что при занулении происходит быстрое отключение тока при контакте жильца и оголенного провода или поврежденного электроприбора, а при заземлении напряжение уходит в землю.

Принцип зануления состоит в том, что корпус электроприборов соединяется с нейтральным проводом — нулем, а в результате данного соединения создается контур.

При появлении утечки тока, зануление провоцирует короткое замыкание, и предохранители на щитке отключат подачу тока к электроприборам, розеткам и проводам.

Расчет и создание заземляющего контура

Для расчета заземляющего контура необходимо точно определить его основные параметры. С помощью параметров создается схема, на основании которой подсчитывается нужное количество заземлителей, их размеры и порядок размещения.

Схема защитного заземления: r — сопротивление заземляющих устройств u — напряжение прикосновения

Для произведения расчетов потребуются нижеперечисленные данные:

• данные об электрооборудовании, его характеристики (напряжение, размеры электродов, конфигурации электродов, тип установки и пр.);
• данные об естественных заземлителях, показатели сопротивления, период действия заземляющей защиты и т.д.

Чаще всего, заземление рассчитывают при установке системы в однородном грунте, но современные методы позволяют рассчитывать и при установке заземления в неоднородном грунте.

Для того, чтобы произвести расчеты в однородном грунте, нужно учитывать значения сопротивления замерзающей прослойки земли в зимний период. Для того, чтобы получить точные данные, применяют особые коэффициенты, которые используются для расчета систем заземления разного типа сложности.

Если же требуется рассчитать заземлители, монтируемые в двух-трех слоях грунта, то потребуется учитывать значения сопротивления каждого слоя грунта. Расчет основывается на применении всех потенциалов, направленных на монтируемые электроды, составляющие конструкцию из заземлителей.

Нормативные регламенты ПЭУ требуют расчета по основному параметру — требуемому сопротивлению. Для электрооборудования, которое имеет напряжение до 1 кВ, рассчитывать сопротивление заземляющего контура нужно по следующей формуле:

Для того, чтобы организовать защитное заземление установок при более высоком уровне напряжения, при расчетах используются следующие параметры и стандартные величины:

• в электрических сетях с качественно заземленной нейтралью с присущими им высокими токами на землю — 0,5 Ом;
• для систем с изолированной нейтралью и малых токах более 1000 В — не выше 10 Ом при 250в.

В многоэтажках для защиты жителей от ударов током применяются автоматические выключатели, которые производят зануление электросети.

Схема расположения заземлителей, заглубленных до скального грунта:

В частных домах зачастую отсутствует техническая возможность монтирования автоматических приборов, отключающих дом от тока в случае поломки. Для этого и требуется устройство заземления.

Для монтажа вертикальных заземлителей можно использовать металлическую трубу с диаметром 50 мм, стальной прут толщиной 10 мм, уголок металлический длиной 50 мм. Для контура нужно взять три металлических отрезка длиной по три метра, чтобы получился равносторонний треугольник, как на схеме выше.

Элемент заземления изготавливают из металлической трубы длиной 9 м., толщиной 4 мм. После этого, контур заземления можно приварить сварочным аппаратом к проводнику, сделанному из полосовой стали. Теперь контур можно соединить с естественным заземлителем.

Контур заземления справляется с функцией защитного сопротивления, для этого достаточно подключить его к вмонтированному в землю водопроводу, изготовленному из металла, либо к металлическим трубам или любым другим металлоконструкциям.

После того, как защитный контур был установлен, вырытые траншеи и рвы нужно засыпать однородным грунтом, чистым от мелких камней и мусора.

После прочтения статьи читатель знает все о том, что такое заземление и зануление, как устанавливать заземление в квартире и частном доме и самостоятельно приступать к монтажу. Важно помнить о технике безопасности, проверять величину сопротивления после установки.

Если нет навыков работы с электроприборами и соответствующих инструментов, оптимальнее всего будет вызвать профессиональных электриков.

Заземление частного дома. Для чего нужно заземление?

Заземление частного дома или квартиры. Многие задаются вопросом делать им заземление частного дома или можно обойтись и без него? Ответ однозначный – заземление частного дома необходимо, к тому же по ПУЭ при строительстве новых и капитальных ремонтов старых домов, заземление частного дома обязательно. Монтаж заземления частного дома, является важным этапом при монтаже системы электроснабжения вашего частного дома, коттеджа или квартиры. Грамотно спроектированное заземление частного дома – электробезопасность вашего дома, электроприборов, а главное здоровья и жизни.

Для начала обратимся к электротехнической литературе, в частности к Правилам Устройства Электроустановок, согласно п. 1.7.28:

Не буду вдаваться в заумные формулировки учебников или спец. литературы, попробую объяснить для чего необходимо заземление частного дома простым доступным языком.

Если простыми словами, заземление частного дома – это соединение проводом корпуса оборудования и заземляющего контура. Заземление частного дома – это обычная меллоконструкция, смонтированная по заданным размерам, из определенных материалов и “спрятанная” в землю.

Заземление частного дома (металлоконструкция) при помощи медного провода, сечением не менее 10 кв.мм. или стальной пластины,

соединяется с электрощитом, в котором заземляющий провод через клеммник, соединяется с заземляющими жилами кабелей, проложенных в дому или квартире к розеткам, светильникам и прочим электроприемникам.

Розетки, которые обязательно должны быть трехконтактными (фаза-ноль-земля), через специальный третий “заземляющий” контакт, соединяются вилкой с нашими бытовыми электроприборами.

То есть, получается следующий «маршрут» заземляющего проводника PE: электроприбор – вилка – розетка – клеммник в электрощите – заземляющий провод(шина) – контур заземления – земля.

Заземление частного дома делается, в первую очередь, для электробезопасности людей. Наверняка, многим знакома такая ситуация, когда прикоснувшись к старому холодильнику или стиральной машинке, несильно, но порой весьма ощутимо бьет током. Такое случается в старом жилом фонде, где заземление частного дома отсутствует, т.е. к розеткам подходит только два провода: фаза и ноль, без третьего защитного провода РЕ. Бьет током из-за плохой изоляции холодильника или стиральной машинки (повреждена изоляция электрического провода, двигателя, компрессора и т.д.), и на их корпусе появляется напряжение (потенциал). И когда вы касаетесь корпуса холодильника или стиральной машинки, например рукой, особенно, если она влажная, вы как раз и «заземляете» холодильник или стиральную машинку, и тогда небольшой ток «пробегает» через вас в «землю».

Если же в вашей электросети дома, коттеджа или квартиры, есть третий защитный провод РЕ, то при нарушении изоляции холодильника или машинки, ток будет «убегать» через него к контуру заземления. И когда вы дотронетесь корпуса электрооборудования, которое заземлено, но с плохой изоляцией, то вы ничего не почувствуете, потому что ток всегда «бежит» по пути наименьшего сопротивления. В нашем случае, сопротивление человека (примерно 1000 Ом) будет намного больше, чем сопротивление самого защитного провода + сопротивление контура заземления, которое будет составлять примерно несколько десятков Ом.

Заземление частного дома необходимо и для защиты наших бытовых электроприборов. Человек часто является «носителем» статического заряда, который зависит от множества факторов, начиная от одежды до уровня влажности помещения, ток при этом очень маленький, но напряжение достигает нескольких тысяч вольт, способных повредить нежную электронику в электроприборах.

Но заземление частного дома не позволит этому случиться и «отведет» статическое электричество в землю. Также заземление частного дома не позволяет накапливаться статическому заряду до значительных величин уже на самих корпусах электроприборов, в этом случае, заряд постоянно «стекает» в землю.

Это простое и, надеюсь, понятное объяснение для чего необходимо заземление частного дома, коттеджа или квартиры. Электрический заряд, будь то повреждение изоляции электроприбора, или же накопленный статически, при заземлении постоянно «уходит» в землю, т.к. корпус электрооборудования и контур заземления частного дома, образно говоря, являются одним целым.

Как самому правильно смонтировать заземление частного дома, можно прочитать в отдельной статье “Монтаж контура заземления“.

Спасибо за внимание.

21 комментарий на «Заземление частного дома. Для чего нужно заземление?»

Здравствуйте С часным домом понятно , а как быть с квартирой ? 4х этажный дома , проводка еще алюминевая (это конечно будет меняться на медную ) заземления нет и в ближайщее время не предвидеться – как быть ? Правильно ли будет самому сделать заземление в полисаднике под окном ( 2 этаж) и завести провод до своего квартирного щитка ?

p.s У вас есть раздел Как правильно выбрать сечение кабеля или провода ? но не чего не сказано про то как выбрать сам кабель или провод ? многожильный или монолит ? p.p.s очень хороший и позновательный сайт , написано доступным языком БОЛЬШОЕ СПАСИБО

Здравствуйте. Спасибо за отзыв о сайте.

Что касается заземления, если в ближайшем времени, не предвидется капитального ремонта дома (в этом случае меняется электропроводка с “землей”). Тогда можно сделать, как вы написали, обустроив своё собственное заземление. Иногда достаnочно одного штыря модульного заземления типа Zands, но его надо будет “вбивать” метров на 10. Возможно это лучше, чем копать под окнами траншеи для треугольного заземления.

Если есть частный дом и к нему подведено электричество и в подводящей линии есть PEN. Соответственно на вводе нужно его разделить и повторно заземлить. Например, если ввод на столбе, то прям у столба и вкапываем штырь и повторно заземляем. В дом уже идёт отдельные провода N и PE. Вопрос. Нужно ли в таком случае заземление как в статье описано? Единственное что я нашёл – рекомендуют всё-равно сделать заземление на своём учатске потому что “непонятно что там за PEN идёт и есть ли заземление трансформатора на самом деле”. В это случае PE от щитка на столбе объединится с заземлением?

Игорь, добрый день.
Свой контур заземления делать обязательно, штырь не может считаться полноценным заземлением, а уж что там у трансформатора – вообще, ни коим образом не касается вашего заземления.

Добрый день, у меня есть вопрос насчет заземления, имеется щиток учета, который висит на металлическом столбе, который в свою очередь заземлен, три прута по 3 метра обвязаны полосовой сталью, я так понимаю данное заземление только для вводного щитка, тоесть я не могу на это же заземление повесить розетки и приборы освещения, необходимо делать повторное заземление?

Если есть, возможно, то измеряйте сопротивление контура заземления, и тогда все станет ясно.

На этом сайте многие статьи написаны на доступном изящном языке, интересны и полезны на практике. Согласен с этими идеями. Однако я нашёл пару идей, где врядли я могу согласиться. Из них одна идея – это заземление.
По определению науки, наука признаёт лишь проверяемое независимо опытом.
А что бывает на практическом опыте у меня?
На проводе фазы напряжение 220 вольт на практике бывает минимум 160 вольт, и до максимума 285 вольт часто, когда выгорают лампы накаливания и электронные люминисцентные лампы, вернее ЭПРА внутри них, работающие лишь до 250 вольт, а выше сгорающие. Вижу такое часто. Умаешься искать ЭПРА, ибо теперь не продают их у нас нигде. Мне пришлось апгрейдить ЭПРА на новую свою схему, не выгорающую до 350 вольт и более мощную в разы при тех же габаритах.
На проводе Ноль и Земля бывают часто напряжения до 100 Вольт, и больше при перекосе фазы вечером. Можно относиться к Нулю, как к Фазе.
Если занулять, или заземлять, то сгорает провод зануления или заземления, ибо слишком тонок по старым и новым стандартам – устаревшим давно.
В старых домах провода заземления к металлическому листу в земле – сгорели давно, несмотря на обычное потребление старых домов 1.3-2.2 киловатт (пробки 6-10 ампер). Можете проверить.

Что делать?
1. Я не зануляю ничего никогда (зануление – бред вообще).
2. Я не заземляю ничего никогда (заземление – почти бред тоже).
3. Я ставлю все автоматы двойные – выключают оба провода Фазу и Ноль. Не экономьте на двойных никогда, если хотите жить долго! Одинарные – это архаизм, очень устаревший опасный!
4. Я ставлю УЗО на 30-100 миллиампер (некоторые стиралки работают лишь с УЗО 100 ма). УЗО заменяет заземление, причём намного безопаснее.
5. Я провожу проводку в квартире 3-жильным проводом (или 5-жильным в 3 фазной сети), но у счётчика не подключаю 3 жилу Земли никуда. А если там Земля подключена, то отключайте её от домовой сети! Иначе однажды оттуда по проводу заземления долбанёт током вас (может убить) или случится пожар у вас, если ударит молния в дом и землю, или гдето ктото коротнёт Фазу или Ноль на Землю случайно.

Для жизни долго, минимальный проект электросистемы квартиры или дома включает 1 двойной автомат и 1 УЗО с медными проводами нормальной толщины (с запасом от 1.5 раз), и с качественной долговечной изоляцией (в старых домах изоляция окислилась и почти осыпалась).
Желателен ещё отключатель напряжения, при превышении выше
И ещё может 1 электросчётчик по требованиям закона для оплаты, кроме Узбекской ССР и некоторых стран, где электричество бесплатно, вернее оплачивается государством за счёт сверхприбыли от продажи полезных ископаемых за границу.
Каждый может иметь любое мнение. Но я давно считаю электростандарты заземления, старые и новые, – отчасти устаревшими и малонаучными, противоречащами практическому опыту. А в радиотехнике, некоторые топовые вещи ушли давно от понятия одной земли.

Здравствуйте!
Можно ли использовать в качестве заземления оцинкованные сваи от свайного фундамента. Глубина вкручивания 1.5 – 2.5 метра. Сверху приварен швеллерный ростверк.

ПУЭ-7 п.1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
3) обсадные трубы буровых скважин;
4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.;
5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Дмитрий, Большое спасибо за развёрнутый ответ!

Как подключить заземление.

17 Апр 2013г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В этой статье мы будем с Вами разбираться, как подключить заземление. Эта тема довольно-таки обширная и имеет множество нюансов, и здесь так просто не скажешь — делай так или подключай сюда. Поэтому, чтобы Вы понимали меня, а мне было легче Вам объяснить, будет и теория и практика.

Заземление в нашей современной жизни является неотъемлемой частью. Конечно, можно обойтись и без заземления, ведь, сколько мы жили без него. Но, с появлением современной бытовой техники, заземление является просто обязательным условием для защиты человека от поражения электрическим током.

Общие понятия.

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

Заземление предназначено для отвода токов утечки, возникающих на корпусе электрооборудования при аварийном режиме работы этого оборудования, и обеспечение условий к немедленному отключению напряжения с поврежденного участка сети путем срабатывания устройств защитного и автоматического отключения.

Например: произошел пробой изоляции между фазой и корпусом электрооборудования — на корпусе появился некоторый потенциал фазы. Если оборудование заземлено, то это напряжение потечет по защитному заземлению, обладающему низким сопротивлением, и даже, если не сработает устройство защитного отключения, то при прикосновении человека к корпусу, ток, который остался на корпусе, будет не опасен для человека. Если же оборудование не заземлено — весь ток потечет через человека.

Заземление состоит из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего заземляющее устройство с заземляемой частью.

Заземлителем является металлический стержень, чаще всего стальной, или другой металлический предмет, имеющий контакт с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Заземляющий проводник – это провод, соединяющий заземляемую часть (корпус оборудования) с заземлителем.

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Немного теории.

Все Вы видели во дворах небольшие кирпичные сооружения, в которые заходят и выходят силовые кабеля — это трансформаторные подстанции (электроустановки). Трансформаторные подстанции служат для приема, преобразования и распределения электрической энергии. Любая подстанция имеет силовой трансформатор, служащий для преобразования напряжения, распределительные устройства и устройства автоматического управления и защиты.

Принимая высоковольтное напряжение сети 6 – 10 kV (киловольт) подстанция преобразует его и передает потребителю — то есть нам. Прием и преобразование напряжения обеспечивает силовой трансформатор, с выхода которого к потребителю уходит трехфазное переменное напряжение 0,4 kV или 400 Вольт.

Для питания домашнего однофазного оборудования (телевизор, холодильник, утюг, компьютер и т.д.) используется одна из трех фаз L1; L2; L3 и нулевой рабочий проводник «N».

Это стандартная схема обеспечения потребителей электрической энергией, на базе которой были разработаны дополнительные схемы, различающиеся по способу подключения защитного заземления, подключения и защиты электрооборудования, а также принятых мер для защиты людей от поражения электрическим током.

Трансформаторная подстанция имеет свой контур заземления, к которому подключены все металлические корпуса оборудования подстанции. Контур заземления представляет собой вбитые в землю металлические стержни, связанные между собой металлической шиной при помощи сварки. Эту шину называют шиной заземления.

Шина заземления заводится в здание подстанции и прокладывается по периметру здания. К ней привариваются болты, к которым уже через заземляющие проводники подключается все оборудование подстанции.

Согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) заземляющий проводник (нулевой защитный) на электрических схемах имеет буквенное обозначение «РЕ» и цветовую маркировку с чередующимися поперечными или продольными полосами желтого и зеленого цветов.

Системы заземления.

Системы заземления различаются по способу заземления нулевого рабочего «N» проводника на вторичной обмотке силового трансформатора и потребителей электрической энергии (двигатель, телевизор, холодильник, компьютер и т.д.), питающихся от этого трансформатора.

Рассмотрим на примере трансформаторной подстанции.
Вторичная обмотка силового трансформатора подстанции имеет три катушки соединенные «звездой», где начала катушек соединяются в общую точку, называемую нейтралью «N», которая непосредственно соединена с заземляющим устройством.

Свободные концы катушек подключаются к проводам трехфазной сети, уходящей к потребителям трехфазной или однофазной электрической энергии. Такое соединение нейтрали называется глухозаземленной и используется в системах заземления типа TN.

Здесь нейтраль «N», или еще ее называют рабочий ноль, выполняет две функции:

1. Совместно с одной из трех фаз образует напряжения 220 Вольт.
2. Выполняет защитную функцию, так как имеет прямой контакт с землей.

На данный момент существует 3 типа систем заземления:

1. TN – система, в которой нейтраль трансформатора заземлена, а открытые проводящие части присоединены к нейтрали;
2. TT — система, в которой нейтраль трансформатора заземлена, а открытые проводящие части заземлены при помощи заземляемого устройства, электрически независимого от заземленной нейтрали трансформатора;
3. IT — система, в которой нейтраль трансформатора изолирована от земли или заземлена через устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены.

Все три системы заземления разработаны для защиты людей и электрооборудования от действия электрического тока. Данные системы заземления считаются равноценными для защиты людей, но они не равноценны по способу обеспечения надежности (безотказности, ремонтопригодности) электроснабжения потребителей электрической энергией.

Обозначаются системы заземления двумя буквами.
Первая буква определяет связь нейтрали трансформатора с землей:

T – нейтраль заземлена;
I – нейтраль изолирована от земли.

Вторая буква определяет связь открытых проводящий частей с землей:

T – открытые проводящие части непосредственно заземлены;
N – открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали трансформатора.

Теперь рассмотрим все системы по порядку.

1. Система заземления TN.

Система «TN» — это система, в которой нейтраль трансформатора заземлена, а открытые проводящие части присоединены к нейтрали посредством нулевых защитных проводников.

Открытая проводящая часть – доступная прикосновению проводящая часть электроустановки (например: корпус бытовых электроприборов), которая в нормальном режиме работы электроустановки не находится под напряжением, но может оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.

Как правило, повреждение изоляции может быть вызвано многими факторами: это и старение оборудования, механические повреждения, длительная эксплуатация при максимальных нагрузках, скопление пыли между корпусом оборудования и токоведущими частями, образование влаги на пыльной поверхности, находящейся рядом с токоведущими частями, климатическое воздействие, заводской брак и т.д.

Так вот, в свою очередь система TN разделяется еще на три подсистемы:

1. TN-C — система, в которой нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «N» проводники совмещены в одном проводнике «PEN» на всем протяжении системы;
2. TN-S — система, в которой нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «N» проводники разделены на всем протяжении системы;
3. TN-C-S — система, в которой функции нулевого защитного «РЕ» и нулевого рабочего «N» проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от силового трансформатора.

Система TN-С.

Система TN-C — это одна из первых систем заземления, которая еще встречается в старом жилищном фонде построенном до середины 90-х годов, но, не смотря на это, она еще существует и действует. Эта система прокладывается четырехпроводным кабелем, в котором идут 3 фазных провода и 1 нулевой.

Здесь нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «N» проводники совмещены в одном проводнике на всем протяжении системы. То есть, для питания электрооборудования и его заземления используется один «PEN» проводник, и это на сегодняшний день является главным недостатком системы TN-C.

В то время практически не было электрооборудования требующего трехпроводное подключение и поэтому к защитному заземлению не придавалось особых требований, и такая система считалась надежной. Но с появлением в нашем быту современного трехпроводного оборудования, где предусмотрен заземляющий проводник «РЕ», система TN-C перестала обеспечивать нужный уровень электробезопасности.

На сегодняшний день, практически вся современная техника питается через импульсные блоки питания, которые не имеют гальванической развязки с сетью 220 Вольт.

Это связано с тем, что в импульсных блоках питания есть помехоподавляющие фильтры, которые предназначены для подавления высокочастотных помех питающей сети 220 Вольт, и которые через развязывающие конденсаторы соединены с корпусом оборудования.

Высокочастотные помехи, возникающие в питающей сети, через развязывающие конденсаторы, провод защитного заземления «PE», трехполюсную вилку и розетку стекают на «землю». Вот поэтому возникает опасность появления фазного напряжения на корпусе оборудования при пробое изоляции между фазой и корпусом или пропадании рабочего нуля «N» при питании современной техники используя систему заземления TN-C не имеющей отдельного проводника защитного заземления «РЕ».

Например: если оторвется или отгорит между этажным и квартирным щитом Ваш рабочий ноль «N», то возникает опасность появления фазового напряжения на корпусе, работающего в данный момент бытового оборудования. И если оно не будет заземлено, то при прикосновении к металлическому неокрашенному корпусу голой рукой, через Вас потечет ток, и Вы получите заряд.

Хотя, благодаря импульсным блокам питания современная техника стала меньше, дешевле и легче, но и, естественно, требования в отношении уровня электробезопасности стали уже выше.

Но, как говорится, спасение утопающих дело рук самих утопающих, и поэтому некоторые умельцы, чтобы обезопасить себя, тянут заземление самостоятельно. Одни садятся на батареи центрального отопления, другие подключаются к корпусу этажного щита, ставят перемычку в розетке, устанавливают УЗО, а некоторые даже делают свой контур заземления.

Например: Вы подключились третьим проводником к корпусу этажного щита и думаете что заземлились. Это большое заблуждение. Вы сделали зануление — и не более того.

Защитное зануление – это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановки (например, корпус оборудования) с глухозаземленной нейтралью генератора или силового трансформатора, выполняемое в целях электробезопасности.

Глухозаземленная нейтраль – это нейтраль трансформатора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству.

Так вот, зануление на корпус этажного щита опасно тем, что в случае обрыва Вашего рабочего нуля «N» питание бытовых приборов, включенных в данный момент в розетку, будет проходить уже через защитный проводник «РЕ».

А это уже неправильная схема питания для бытовых приборов, которая приведет к короткому замыканию и поломке всей техники. Автомат защиты сработает, но только от тока короткого замыкания, который создаст Ваша уже сгоревшая техника. А если в этот момент Вы возьметесь за металлический неокрашенный корпус, то вдобавок, на мгновение, получите заряд бодрости.

Хотя в ПУЭ №7 зануление допускается и считается дополнительной мерой защиты. Но опять же возникает вопрос: в каком месте делать зануление. Здесь решать Вам.

Другой пример.
Вы подключились к батарее центрального отопления, пытаясь таким-образом обмануть счетчик или заземлиться. На Вашем стояке сосед снизу делает ремонт и заменил старые ржавые трубы на пластиковые. Как итог — Вы оказались отрезанными от Вашей мнимой земли. Теперь Вы и соседи сверху будут находиться в постоянной опасности.

Или еще пример.
Вы учли все нюансы и решили заземлиться другим способом. В подвале дома или возле дома вырыли яму, вбили штыри, сделали по всем правилам контур заземления, и заземляющий проводник «РЕ» провели к себе в квартиру. Все, дело сделано, и теперь можно спать спокойно. А вот и нет.

Вдруг Ваш сосед задумал подшутить над Вами из вредности или просто из зависти, что у Вас есть заземление, а у него его нет. Возьмет и отрежет заземляющий проводник. Или ответственный по дому увидит неположенный по проекту провод и уберет его, а Вы живете и знать не знаете, что остались без заземления. К тому же еще заземление должно периодически проверятся специальными приборами. Вы это будете делать? У Вас есть такие приборы?

Как вариант защиты Вы установили в двухпроводную линию УЗО. В принципе, это не такой уж плохой вариант, но тоже имеет свои нюансы.

УЗО срабатывает на токи утечки 10 mA, 30 mA и 300 mA, но для этого ему нужен защитный проводник «РЕ», относительно которого УЗО видит эти токи. В системе TN-C защитного проводника «РЕ» нет, зато он есть в системе TN-S, для которой и было разработано УЗО. На двухпроводной линии УЗО тоже сработает, но через ток утечки, который Вы создадите своим телом.

Возьмем, к примеру, все тот же пробой изоляции на корпус, и при этом, одновременное прикосновение к оголенной батарее центрального отопления.

В системе TN-S ток утечки, возникший на корпусе, сразу пойдет по защитному проводнику «РЕ», и если его порог превысит уставку УЗО, то оно сработает и отключит питание. И даже, когда для УЗО порог будет маленький и оно не сработает — Вы ничего не почувствуете, или Вас будет просто немного пощипывать.

В системе TN-C другой случай. При одновременном касании к корпусу и оголенной батарее центрального отопления через Вас на батарею потечет ток. Если будет стоять обыкновенный автомат, то Вы, в зависимости от силы тока, так и останетесь висеть между двух огней, так как проходящий через Вас ток не будет являться током короткого замыкания. Если же будет стоять УЗО, то по достижению порога уставки оно сработает и отключит питание.

И вот здесь наступает момент истины: УЗО, в системе TN-C, от поражения электрическим током Вас не спасет. Свой заряд бодрости Вы получите. Вопрос только во времени нахождения под действием электрического тока.

В ПУЭ №7 по поводу установки УЗО в систему TN-C сказано:

1.7.80. Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система TN-C). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы TN-C, защитный РЕ-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.

Опять возникает вопрос: откуда тянуть защитный проводник. Так что, здесь опять решать Вам.

Поэтому, если Вы живете в домах старой постройки и у Вас двухпроводная сеть, то обезопасив свою квартиру заземлением, как Вам кажется, проблема не решиться, а только ухудшится для Вас или соседей. Проблему двухпроводной сети надо решать коллективно – всем домом:

1. Переделка или изменение системы питания дома с четырехпроводной на пятипроводную линию.
2. Замена старых этажных щитов на новые, рассчитанные для пятипроводной линии.

Но не подумайте, что все так страшно. В этой части статьи я рассказал о возможных ситуациях, которые могут возникнуть с нами при неправильном подключении и использовании защитного заземления. Во второй части статьи мы продолжим разбираться с оставшимися системами заземления.
Удачи!

Ламповые усилители для самостоятельной сборки

24 комментария: Ламповые усилители для самостоятельной сборки

Попытаюсь повторить свой возможно нелепый для специалистов вопрос.Писал в другой ветке,но не был услышан.Просветите раз и на всегда,ПОЖАЛУЙСТА! Можно ли говорить о приемлемом/корректном звучании связки лампового усилителя и ЦАП? Понимаю,что звучать то конечно будет… Но что Вы друзья думаете по этому поводу? Интересны именно рассуждения и мнения!

Если делать ламповый, чтобы на нем потом еще только винил слушать, так зачем он нужен тогда. Но это кому как.

Вот и я про это Дмитрий!Нецелесообразно собирать с нуля виниловую фонотеку,когда столько всего вокруг в достойной цифре есть! Я просто где то слышал нелестные отзывы про такую связку,вот и пытаюсь докопаться до истины! P.S. Она всегда где-то рядом!:)

Если усилитель уже есть, то просто неспешно подбирайте под него ЦАП, какой понравится по звуку. Берите на прослушивание, если есть такая возможность, чтобы зря не покупать.

Пока нет ничего,даже не к сожалению!Потому,что общаясь с вами друзья,перестал торопить события.Теперь только медленно и не торопясь подхожу к задуманному!

Отменный совет. Но приличные цапы дают под приличный залог и не иначе. Приятель так себе и купил, доволен.

Шикарная связка лампового унч с цапом, каких может быть сомнений?
Я с компа пускаю через лампач-однотакт музыку через ЮСБ цап и счастлив, ютубовы ролики звучат роскошно. Не говоря уже о ВАВ файлах

Вот просто успокоили моё беспокойство. (извините за каламбур) Теперь засну счастливый!:) Благодарю… Несколько дней вопрос был в голове!

Насколько мерзкий звук из ноутбука через его гадкие визжалки, настолько же богатое звучание компа через выносную карту или наушники. .

Теперь начну изучать конкуренцию (если этот термин вообще здесь применим) между одно и двухтактными усилителями.

Схемотехника USB ЦАПа должна предполагать гальваническую отвязку от земли компа, иначе оттуда гадость попрёть. Вспомним хотя бы Y конденсаторы на входе комповых БП, соединяющие корпус с электросетью (шиза, да, нормальной земли-то в розетках старых домов нет), да и других помех там навалом. Я со стационарного ПК выход по оптике беру. Хотя с ноутбука может быть и так нормально.
Всё ИМХО.

сРАВНИВАЛ оптику с коаксиалом, разницы не нашел, одной проблемой меньше.
На выходе сидюка с убранным вч фильтром жуть что творится, но на звуке не отражается, тоже минус проблема.

Со стационарного сидюка коаксиал должен быть лучше оптики.
Со стационарного ПК по коаксиалу мощные сетевые помехи у меня приводили к сбоям цифрового потока. Думаю, что в этом случае развязка нужна. С оптикой сбоев нет.

Стабилизатор с фильтром не решит проблему?

Стабилизатор был, фильтр был, проблема тоже была. Здесь у кого какая сеть… Просто имейте в виду, на всякий случай.

Антифазный сетевой кабель,Вам, в помощь.

Совершенно похожие впечатления. Цап от одного мастера , соединялся по коаксиалу через трансформатор на входе цапа, но автор не соединял шасси источника и цапа, намеренно, у него такая концепция, что экраны и заземление это смерть звуку. В итоге на кабеле сидела дикая помеха, сшибавшая синхронизацию.
Кусок провода устранил эту проблему.

А если через резистор или RC, чтобы не ломать совсем концепцию автора?

Сетевые вилки всех устройств, подобранные в правильной позиции, уменьшают помехи, текущие по экранам соединительных кабелей (надеюсь, это не ересь тут? :)).

Встречаю в продажах много “китайцев” ламповых, что скажете о качестве и “правильности” оных, друзья?

Недавно друг купил сидюк естония, послушал и удивился качеству звука. Однако, посмотрев схему, после цапа идет операционный усилитель с двухполярным питанием 12в, малова то но как есть, это меньшее зло. Большее зло кроется в том, что цепь коррекции активная через общую обратную связь, это в свою очередь порождает лес гармоник, собрав один раз усилитель без обще оос, вы навсегда забудите классические схемы. Получается, что для всех усилителей с ооос, всегда лес гармоник вплоть до 20й, в паспорте пишут коэфицент нелинейных искажений, но никто не пишет что это просто число полученное из дроби напряжений в квадрате всех гармоник. Получется, что в каждом ум лес гармоник, проверьте сами на спектроанализаторе профессиональном. Поэтому для цапа сделать сразу корректор усилитель напряжения надо без ооос хоть на полевиках, хоть на лампах. Ламы шумят ровно на коэфицет температурного шума больше чем полевики. Проще сделать всё на полевиках и для красоты, души, или понтов ламповый ум! Я вот держу ламповый УМ просто от любви к лампам и собственно только я могу обслуживать среди большинства друзей такой апарат и это моя изюминка, таких УМ нет у товарищей, поэтому им всегда интересно послушать у меня музыку. Делать корректоры на лампах и предварительные считаю просто понт не целесообразный, если мы стремимся сделать сигнал шум 100дб и выше, на лампах не получится, будет шиповник от накала!

Вам бы глянуть поведение транзисторных корректоров в ответ на проверочный импульс , меандр в паре с цепью инверсной RIAA, тест на переходную характеристику и перегрузочную способность. Оптимизма в сторону транзисторных схем у вас поубавилось бы. Ди и полевики в отличие от ламп имеют достаточно кривую, квадратичную передачу, с пентодными ВАХами, без оос применять их стремно. Ламп же, не шумящих. не звенящих и не фонящих, предостаточно, скажем, стержневые. С током входного каскада 7-10мА они спокойно переваривают 200мВ проверочного импульса , скорость нарастания от 10 и выше В на мкс. Транзисторный схемы сдуваются уже на 30 мВ, без ООС транзисторы вооще применять аморально, ведро грязи- в подарок . Так штаааа…..
ПС. Ежели есть интерес , тему проверки корректора на ПХ обсуждают на форуме Сергеева, там же все выкладки по схемам и осциллограммы реальных устройств с комментариями. http://hiend.borda.ru/?1-7-0-00000313-000-240-0

В Эстонии на выходе ТДА1540 обычное типовое включение операционника, преобразователь ток-напряжение на половинке 5532, вторая половинка работает фильтром нч , туда же заведен деемфазис.
При желании можно выбросить оперную обвеску и применить лампу, звук выиграет. Хотя, во многих случаях устройство звучит достойно , звуковой потенциал чипсета первого поколения достаточно велик, чтобы слушать с удовольствием без этих хлопот.

А вы попробуйте замерить операционник без ООС. А то как то голословно получается что ООС внезапно “порождает лес гармоник”, звучит как махровый бред.
Давайте графики приведите без ООС/с ООС.
Интересно же.

Ламповый усилитель звука своими руками

Этот ламповый усилитель спроектирован и построен с нуля. Это очень длинный проект, и он потребовал много времени и терпения от автора данного проекта. Разберем все плюсы и минусы этой самоделки вместе с автором.

ВАЖНО! Это устройство имеет смертельное напряжение внутри. Если вы не знаете о высоких напряжениях и электронике, то не желательно повторять эту самоделку. Иначе вы делаете это на свой страх и риск! Не рекомендуется копаться в устройстве с электронными лампами, пока он включен!

Шаг первый: Сама идея

В ящике, в доме бабушки и дедушки, было найдено несколько старых ламп. Было принято решение сделать на их базе усилитель низкой частоты. Другие полупроводники в данной самоделке не использовались принципиально. Пришлось провести исследование, чтобы выяснить, как работают эти ламповые усилители.

Шаг второй: Схема и компоненты

Разработка схемы, была, вероятно, самой сложной частью этого проекта. Сначала был написан список трубок, которые имелись в наличии, а затем уже, на их основе, нарисована принципиальная схема проекта. Был спроектирован стереофонический усилитель двухтактного типа с регуляторами тембра, входами фоно и aux и некоторыми VU-метрами. Требовались лампы EL84 с, и для других этапов было решено использовать простые двойные триоды. Лампы быстро закончились и пришлось заказывать новые.

Затем пришло время очередной трудности: выходной трансформатор. Дешевый трансформатор оказалось не легко найти. Но после небольшого поиска, в конечном итоге трансформатор нашелся на одной популярной доске объявлений. Трансформатор обозначен, как NASS II-12 на схеме. «NASS» означает «Not A Single Semiconductor», II означает двухтактный и имеет в общей сложности 12 ножек.

Шаг третий: Первый тест

Хаос на столе выше, – это сборка компонентов в воздухе.
Здесь использовано два обычных силовых трансформатора последовательно в качестве выходного трансформатора, просто чтобы проверить, все ли работает. Казалось, все в порядке, и теперь пришло время найти силовой трансформатор. В наличии лежал старый трансформатор и автором была предпринята попытка накрутить трансформатор самому. Однако после разборки, перемотки и тестирования, пришлось, отказался от идеи . Поэтому был взят один трансформатор от старого радио, думая, что все будет в порядке. Но это не так. Но об этом позже.

Шаг четвертый: Корпус изделия

Материалом для корпуса должен был быть алюминий. Передняя, верхняя и задняя пластина из матового алюминия. Стороны, из какой-нибудь твердой древесины. К сожалению, автору пришлось отказаться от алюминиевой верхней крышки, потому что ресурсы были ограничены. Передняя и задняя часть были сделаны из трехслойного материала (два листа алюминия и один пластик между ними). Для верхней крышки требовался прочный и долговечный материал, потому что он должен был выдерживать тепло, выделяемое лампами, и выдерживать вес основного трансформатора. Поэтому решение было в пользу текстолита. Этот материал имеет коричневатый цвет, он относительно прочный и с ним легко работать.

Важно! Необходимо электрически экранировать весь корпус и подключить его к земле только в одной точке, чтобы избежать контуров заземления. В этом случае был использован аэрозольный клей и тонкий алюминиевый радиатор.

Передняя и задняя панели были спроектированы в SolidWorks, чтобы посмотреть, как выглядит усилитель. После этого был использован сверлильный станок, чтобы сделать необходимые отверстия для разъемов, предохранителей, переключателей, потенциометров и измерителей уровня громкости. Для хорошей отделки поверхности использована мелкозернистая наждачная бумага. После этого использовалась трансферная фольга для печати этикеток, которая была покрыта слоем блестящего и прозрачного покрытия, чтобы предотвратить стирание букв со временем.

Сначала верхняя панель была установлена для пробной посадки, а затем высверлены необходимые отверстия.

Шаг пятый: Проводка усилителя

Чтобы верхняя панель выдержала трансформаторы, конструкция была усилена листовым металлом. После этого была начата разводка проводки. Это самая трудоемкая процедура. Сначала крепятся болты к трансформаторам и патрубкам, а затем паяются необходимые компоненты. Модуль управления тоном нуждался в дополнительном экранировании, потому что он улавливал шумы из окружающей среды. Поэтому он был установлен в металлическую коробку.

Шаг шестой: Финальная сборка, проблемы и спецификации

Таким образом, всё было собрано. После теста выяснилось, что у главного силового трансформатора появились проблемы с очень высоким током, он сильно нагревался. Примерно через 30 минут он достигал температуры свыше 90 C. Это было выше его оптимальной рабочей температуры. Даже после установки небольшого вентилятора внутри корпуса, снизить температуру не получилось. Поэтому пришлось установить еще один 6,3В трансформатор внутри корпуса. Это решило проблему высокой температуры основного трансформатора.

Другой проблемой был очень высокий уровень шума. Вероятно, это связано с контурами заземления, которые случайно были оставлены в цепи.
Поэтому неминуема модернизация данного усилителя.

В конце концов, несмотря на небольшие недостатки этого усилителя, по словам автора, он звучит превосходно!

Этот усилитель может выдавать среднеквадратичное значение 15 Вт на канал без каких-либо заметных искажений. Он потребляет около 10-15 Вт от сети при работе на холостом ходу и около 100 Вт при работающих на полную мощность, трансформаторах.