Разновидности заземляющих контуров
Грунт может принимать любое количество электричества. Однако для эффективной работы системы нужно выбирать оптимальную форму контура. Наиболее распространенными считаются треугольные и линейные конструкции. Первый тип возник раньше, однако сейчас многие переходят на второй вариант.
Треугольник
Для отвода тока используются 3 электрода. Их соединяют металлическими полосами, образующими равнобедренный треугольник. Для правильного заземления дома этим способом нужно соблюдать геометрические пропорции. При монтаже учитывают такие рекомендации:
- нужно подготовить по 3 штыря и полосы;
- электроды должны становиться углами фигуры;
- требуется применение полос и штырей одинаковой длины;
- конструкцию нужно заглублять не менее чем на 0,5 м.
Сборкой контура занимаются до его монтажа. Самым надежным способом соединения элементов считается сварка.
Линейный
В этом случае также применяют 3 вбиваемых в землю штыря. Точки образуют полукруг или прямую линию. Система характеризуется большими габаритами, устанавливается на участке достаточной площади. Расстояние между электродами должно превышать заглубление.
Преимуществом линейной конструкции считается надежность. Все штыри объединяются полосой. Связь между отдельными элементами со временем может нарушаться, что не выводит всю систему из строя. Пока полоса остается присоединенной к другим штырям, неповрежденные части заземления будут функционировать. Отключенный участок придется ремонтировать.
Устройство контура заземления, его виды
Зачастую заземление представляет собой электроды в виде металлических труб, которые соединяются друг с другом прутом из металла и заглубляются в землю. Всю эту конструкцию соединяют с домовым щитом с помощью металлической полосы.
Расстояние от поверхности земли, на которое заглубляются электроды, зависит от того, на какой глубине залегают подземные воды. Чем ближе они к поверхности, тем выше система заземления. При этом ее удаленность от здания должна составлять от 1 до 10 м, не больше и не меньше.
Для обустройства контура заземления в частном доме, в качестве электродов подойдут не только трубы, но и гладкая арматура, стальной уголок, двутавр. При этом они должны иметь форму, позволяющую беспрепятственно забить их в землю, а также площадь сечения, превышающую 15 кв.мм.
Электроды в основном располагают в виде геометрической фигуры. Это может быть квадрат, треугольник, прямоугольник либо просто цепочка. Форма зависит от количества труб, удобства монтажа контура заземления и площади, которую необходимо охватить. В некоторых случаях оборудование располагают по всему периметру дома.
Важно помнить, что систему заземления следует в обязательном порядке располагать глубже уровня промерзания земли. Вполне возможно соорудить контур заземления своими руками из того, что имеется в доме, но легче, конечно, купить в специализированном магазине готовое оборудование
Его минус заключается в достаточно высокой стоимости, а преимущество – в удобстве и долговечности
Вполне возможно соорудить контур заземления своими руками из того, что имеется в доме, но легче, конечно, купить в специализированном магазине готовое оборудование. Его минус заключается в достаточно высокой стоимости, а преимущество – в удобстве и долговечности.
Существует два основных типа контуров заземления:
- традиционный;
- глубинный.
В первом случае система изготавливается из электродов, один из которых расположен по горизонтали, а несколько – по вертикали. Первый обычно сделан из стальной полосы, а вторые из арматуры или труб. Все электроды имеют предельно допустимые значения по размеру.
Если заземление обустраивается в жилом доме, то оборудование следует устанавливать там, где меньше всего бывают люди, например, с северной стороны строения, где дольше и чаще бывает тень, а влажность в земле присутствует постоянно.
Минусы традиционного контура заземления:
- большая трудоемкость и сложность;
- черная сталь, из которой изготавливают элементы конструкции, подвержена коррозии, которая стремительно развивается во влажной земле;
- т.к. оборудование находится в верхнем слое почвы, который подвержен влиянию сезонных перепадов температуры, а также влаги и засухи, его параметры иногда становятся недопустимыми.
Глубинный вид заземления избавлен от многих минусов традиционного. Он изготавливается на производстве в виде модульно-штыревой системы. Достоинства:
- благодаря заводскому изготовлению соответствует всем нормам и требованиям;
- служит очень долго – несколько десятилетий;
- благодаря большой глубине забивания электродов, в любую погоду имеет стабильное значение сопротивления растеканию тока;
- не нуждается в частом наблюдении за состоянием;
- расчет контура заземления чрезвычайно прост, впрочем, как и монтаж.
По окончании работ нужно проверить, соответствует ли установленное оборудование существующим требованиям. Также необходим замер контура заземления с целью проверки качества всех соединений. Исследование проводят эксперты какой-либо лаборатории, имеющей лицензию, и после дают заключение. На контур заземления, фото которого представлены в статье, заводят паспорт, а также протокол испытания и акт допуска к использованию.
Перед тем как сделать контур заземления необходимо приобрести высококачественные материалы, потому что электроустановка будет надежной только в том случае, если надежен каждый ее элемент.
Отличия между традиционным и штыревым заземлением
Традиционный контур заземления, который обычно монтируют самостоятельно, представляет из себя весьма громоздкую и трудоемкую подземную конструкцию. 
Забивается несколько вертикальных электродов (уголок, труба, прут), между ними прокапывается траншея, и все они соединяются между собой горизонтальными связями (шиной или прутком).
Расстояние между вертикальными электродами должно быть не меньше их длины. Чем же плох такой способ?
Во-первых, мало кому охота перекапывать свой участок метровыми траншеями, а если территория оказалась уже облагорожена, то вообще возникает тупиковая ситуация. Кроме того, все эти ржавые металлические уголки, трубы и шины, находясь в земле, через несколько лет эксплуатации (буквально за 5-7 лет) начинают усиленно разрушаться.
Поэтому на сегодняшний день большую популярность получила другая система заземления, а именно — модульно штыревая или глубинная. Наиболее известные фирмы производители в наших краях Galmar и ZandZ.
Как известно, сопротивление заземляющего устройства зависит от:
типа грунта
времени года
глубины залегания электродов
Таким образом, если один электрод путем постепенного наращивания, забить на максимально возможную глубину, то можно получить идеальные показатели сопротивления. На этом принципе и работает глубинное заземление.
Кроме того, оно:
намного долговечнее
на порядок проще в монтаже
и при этом стоит уже не так дорого (можно найти комплекты порядка 5000 рублей)
Плюс ко всему этому, весь монтаж обходится без сварочных работ.
Именно необходимость сварки многих останавливает от самостоятельного выполнения данной работы. Либо нет аппарата, либо нет необходимых навыков.
Вот и приходится нанимать сторонних электриков.
Все заземление занимает место на территории вашего дома, буквально несколько квадратных сантиметров.
А еще его без проблем можно сделать прямо в подвале здания.
В среднем выходит, что в частном доме без котла для достижения требуемых 30 Ом, придется забить электрод общей длиной на 6-9 метров. Для дома с газовым отоплением (R=10 Ом) – на 9-15 метров.
Это усредненные показатели. Более точные данные всегда индивидуальны и напрямую зависят от региона, где вы проживаете, качества и состава грунта.
Если ваш дом построен на песке, однозначно покупайте 15-ти метровый комплект. Даже без наличия газового котла.
Расстояние трассы заземлителя от стены также регламентируется. В отличие от вводного кабеля оно должно быть не менее 1 метра.
Для подземного кабельного ввода этот показатель – 0,6м. Почему так, подробно читайте об этих и других требованиях в отдельной статье.
Техника монтажных работ
Грамотный подход к обустройству ЗК состоит в правильности выбора места под него, а также в соблюдении требований действующих нормативов в части проведения основных монтажных работ.
Выбор места под ЗК
Перед устройством контура заземления важно подобрать место для размещения его элементов. Желательно – неподалеку от дома (его обычно рассчитывают устанавливать на удаление не более 2-х метров, что позволит выиграть на длине проводников).Дополнительная информация: При выборе участка под заземление в первую очередь следует учесть, чтобы эта площадка располагалась на контролируемой хозяином территории
Для этих целей подойдут такие зоны, как:
- участок огорода (кроме грядок с картофелем);
- палисадник или клумба;
- парковая зона, непосредственно примыкающая к дому.
Если грунт на прилегающей к строению местности имеет высокое удельное сопротивление – допускается установка системы штырей КЗ на более удаленной дистанции.
В любом из рассмотренных случаев при выборе места под ЗК следует предусмотреть все возможные варианты его использования в будущем (пусть даже и в очень отдаленной перспективе). Это позволит избежать ненужных издержек на перенос конструкции в ситуации, когда в данной зоне потребуется разбить детскую площадку, например.
Монтаж контура заземления
В зависимости от выбранной площадки (ее формы и размеров) при монтаже ЗК могут применяться различные схемы. Штыри в нем могут располагаться как в линию, так и в виде треугольника.
В том случае, когда выбрана треугольная конструкция, порядок обустройства ЗК выглядит следующим образом:
- Сначала на этом месте размечается площадка соответствующей конфигурации со сторонами примерно 2,5-3 метра.
- Затем вырывается котлован с размерами чуть большими, чем это обозначено разметкой.
- Вырытый в земле приямок должен повторять форму равнобедренного треугольника и иметь глубину не менее полуметра (при ширине порядка 50-70 см.).
- После этого по углам треугольного котлована с небольшим отступлением от стенок вбиваются три стальных штыря (отрезка арматуры) на глубину не менее 2-х метров.
- И, в завершении все они соединятся между собой стальными полосами (делается это посредством сварки, которой в данной ситуации следует отдать предпочтение).
В результате должна получиться конструкция, похожая на приведенную ниже.
Контур заземления по схеме треугольник
Сечения проводов заземления от контура не должно быть менее 12-16 мм квадратных.
Для экономии сил и времени вырывать приямок под штыри можно не полностью. Достаточно будет выбрать землю только из канавок, в которые укладываются затем стальные соединительные полосы. На заключительной стадии сварных работ уже готовый заземлитель присыпается составом с низким удельным сопротивлением (золой или пеплом, например). Со временем содержащиеся в добавках соли растворятся в земле, что обеспечивает снижение сопротивления растеканию аварийного тока.
Параметры заземлителей (вертикальное расположение)
При проведении расчетов контуров заземления вертикального типа необходимо руководствоваться следующей формулой:
Приведенные в ней величины расшифровываются, как указано ниже:
R0 – величина расчетного сопротивления одиночного электрода в Омах.
Рэкв – значение удельного сопротивления почвы, уже рассмотренное ранее в главе о наружном ЗК.
L – длина отдельного электрода, входящего в состав системы заземления.
D – диаметр или соответствующий сечению размер штыря.
Т – расчетное расстояние от условного центра каждого из электродов до земной поверхности.
Для того чтобы получить требуемое значение сопротивления R0 (согласно ПУЭ оно не должно превышать 30 Ом) следует подбирать входящие в формулу переменные величины.
Перед тем как рассчитать ЗК следует учитывать, что для монтажа горизонтальной конструкции потребуется намного больше усилий и затрат по времени (а также значительных расходов медного материала). Кроме того, обустроенное таким способом заземление очень чувствительно к погодным условиям.
Именно поэтому считается, что лучше потратиться на обустройство вертикальных стержней, чем пытаться преодолеть недостатки горизонтальных заземляющих систем.
Устройство заземления на улице у дома
Устройство контура заземления в частном доме – это штыри, вбитые в грунт вертикально, которые обвязываются между собой проводниками. И вся эта конструкция соединяется с распределительным щитком в доме. Перед тем как сделать заземление в частном доме, необходимо подготовить необходимые инструменты и материалы.
Из инструментов понадобятся лопаты, лом, кувалда, молоток, сварочный аппарат с электродами, болгарка, гаечные ключи. Из материалов:
- металлический уголок размерами 50х50х5 мм;
- стальная лента шириною 40 мм и толщиною 4 мм;
- металлическая проволока катанка диаметром 8-10 мм.
Чисто в конструктивном исполнении домовый контур заземления представляет собой равносторонний треугольник, в углы которого вбиваются металлические заземлители. Для этого и используется металлический уголок. Глубина вбивания – 2,5-3,0 м. Сделать это можно самостоятельно обычной кувалдой. Если грунт на участке твердый, то можно сначала провести углубление при помощи бура на глубину 1,5 м, после чего добить уголки кувалдой.
Монтажный процесс необходимо начать с нанесения на грунт размеров и формы заземляющего контура. После чего по всему периметру выкапывается траншея шириною до 60 см, чтобы было удобно проводить сварку, и глубиною 80-100 см. Вбиваются заземлители. Чтобы процесс вхождения в грунт уголков проходил без проблем, рекомендуется их концы заострить под конус. До упора забивать не надо, нужно чтобы над дном траншей остались торчать края штырей, приблизительно 20-30 см.
Теперь необходимо уголки состыковать между собой горизонтальными элементами контура заземления. Для этого используется металлическая лента. Соединение производится только электрической сваркой. Никаких болтов, которые под землей покроются коррозией, а это частичное или полное отсутствие контакта, что приведет к неэффективности заземления в загородном доме.
Следующий этап – это соединение сделанного контура с распределительным щитком в доме. Для этого можно использовать или катанку, или ту же металлическую полосу. По двору соединительный контур проводится в траншее, внутри дома по стене или плинтусу. На конце проводника, который вошел в дом, приваривается болт М6 или М8. На него будет надеваться кольцо провода, отвечающего за внутреннее заземление частного дома. Крепление производится аналогичной гайкой. Может понадобиться изоляция стыков.
Места сварки надо обязательно обработать антикоррозийными составами. Но весь контур окрашивать или покрывать каким-то защитными составами запрещено. Потому что в системе необходим полный контакт с землей, куда будут уходить блуждающие токи.
На этом монтаж контура заземления для частного дома можно считать законченным. Поэтому убедитесь, что сварочные стыки прочные, после чего лопатами надо закопать траншеи. Кстати, эту технологию можно использовать и для сооружения системы молниеотвода (громоотвода). Вот такое устройство заземления в частном доме можно сделать своими руками.
Необходимо отметить, что правильная форма заземления частного дома – это необязательно треугольник. Можно использовать квадрат, окружность, линию и другие фигуры
Важно, чтобы сам контур не создавал сопротивления, поэтому максимальное количество вбитых вглубь земли заземлителей и их горизонтальных собратьев было как можно больше. Хотя треугольник – проверенный временем вариант. И еще один немаловажный момент – расстояние от домашнего контура системы заземления до фундамента дома не должно быть меньше одного метра
И еще один немаловажный момент – расстояние от домашнего контура системы заземления до фундамента дома не должно быть меньше одного метра.
Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция
Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:
- сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
- угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
- гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
- штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
- кувалда для вбивания электродов в землю;
- перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.
Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:
- Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
- Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
- Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
- Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².
После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.
Выбор места для монтажа контура заземления
В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.
Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.
Выполнение земляных работ
После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.
Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.
Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.
Забивание заземлителей
После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².
Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м
Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу
Сварные работы
После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.
Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.
Обратная засыпка
После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.
После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.
Проверка контура заземления
После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.
Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.
Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.
Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).
Что такое контур заземления: определение и устройство
Под этим термином необходимо понимать детали конструкции, соединенные и подключенные к цепи определенным образом. Материалами служит металл, так как такой проводник обладает минимальным сопротивлением. Перед тем, как сделать контур заземления, изучите схему, чертежи и просмотрите видео. Составляющих частей две: внутренняя и наружная. Будучи вкопанным в землю, устройство мгновенно отводит электричество, отводя его в грунт. Изолированный провод от контура входит в щиток, где надежно закрепляется и подключается.
Наружную часть контура заземления в частном доме своими руками изготавливают из электродов, связанных между собой. Их вкапывают в грунт. Задача конструкции – передать земле заряд, распределив его по площади. Поэтому используется не прут или арматура, а пластина
Важно, чтобы сечение шины позволяло выдерживать скачок напряжения, возникающий при коротком замыкании. Электродами могут быть штыри, вбитые в грунт на достаточную глубину
Их соединяют между собой и с проводом, идущим к щитовой.
Внутренний контур заземления в частном доме – это проводка, уложенная в стенах. Она соединяет в одну сеть трубопровод (отопления, горячей и холодной воды), розетки, металлические кожухи мощных электроприборов. Все элементы проводки сходятся на общей шине, идущей к щитку. При всей кажущейся сложности конструкции, принцип действия предельно прост. Ток может появиться на корпусах электроприборов, трубах, предметах интерьера. Это бывает ввиду индукции или в результате пробоя изоляции силовых кабелей. Заряд по проводам передается в щитовую, оттуда по жиле уходит на внешний контур, а затем в грунт.
Проверка сопротивления в контуре
Еще одна работа, которую предстоит сделать, — проверка контурного сопротивления. Идеальный вариант — наличие специального прибора для тестирования. Название устройства — Ф41023-М1.
Однако стоимость такой техники велика — бывают приборы только у профессионалов. Для проверки разумнее пригласить работников энергетической компании. Специалисты сделают замеры и на основании полученных результатов выдадут технический паспорт, составят протокол на заземляющее устройство.
В домашних условиях (в случае отсутствия прибора и сторонней помощи) сопротивление проверяют более простым способом: подключают к сети 100-ваттную лампочку (или даже мощнее). Один контакт осветительного устройства подключают к заземляющему контуру, другой — к фазе. Яркий свет указывает на то, что монтаж системы осуществлен правильно. Тусклое свечение свидетельствует о слабом контакте между участками конструкции. Иными словами, необходимо перепроверить всю систему и найти недостаточно прочные соединения.
Считается, что контур сделан правильно, если подключенный между фазой и заземлением электроприбор мощностью 2 кВт будет работать, а снижение напряжения на указанном участке не превысит 10 Вольт.
По правилам ПУЭ (1.7.101) сопротивление проводника в любой сезон года не должно быть выше 2,4 и 8 Ом при линейных напряжениях для соответственно 660, 380 и 220-вольтовых источников трехфазного тока. То же самое относится к 380, 220 и 127-вольтовым источникам однофазного тока.
Разрабатываем схему
Для определения параметров элементов наружного заземления применяют следующие рекомендации:
- Если используется труба, минимальная толщина стенки должна быть минимум 3-4 мм.
- Поперечное сечение круглого прута не может быть меньше 14 мм.
- Когда вбивается уголок, толщина металла – от 4-5 мм.
Для связки берут железную полосу, толщиной от трех миллиметров. Минимальная ширина – 1 см. Нижний конец электрода должен выходить за пределы зоны промерзания на 10-15 см. Штыри вбиваются с шагом не менее половины их длины. При этом расстояние между ними не может быть меньше двух метров.
Самым популярным типом заземлителя является треугольник, сваренный из полосы, к вершинам которого приварены стержни. Сначала вкапывают электроды, затем при помощи электросварки крепят треугольник. Замкнутая система пригодна для участков малой площади. Если есть возможность, лучше воспользоваться линейной системой. Нарисуйте эскиз или сделайте чертеж, чтобы на основании него правильно нанести разметку и разместить отдающие проводники.
Что такое контур заземления?
Контур заземления — это, в основном, то, что происходит, когда два отдельных устройства (A и B) подключаются к земле разными путями, а затем также соединяются друг с другом другим путем, образуя петлю. Когда создается контур заземления, ток может течь в непредвиденных направлениях. Ток может течь на землю через собственный путь заземления устройства или он может сначала течь к другому устройству, прежде чем уйти на землю из-за разницы электрических потенциалов между устройствами. Этот непреднамеренный ток приводит к тому, что системный шум или помехи передаются на близлежащие устройства.
Влияние контуров заземления
Контуры заземления очень заметны на звуковом оборудовании, поскольку они могут вызывать жужжание или жужжание, которые, как правило, нежелательны для аудиосигнала.
Одним из примеров возникновения контура заземления является простая установка портативного компьютера и динамика с питанием от сети переменного тока. Когда динамик используется ноутбуком, подключенным через аудиокабель, когда и ноутбук, и динамик подключены к сети переменного тока, динамик может издавать жужжащий звук. Эту проблему можно решить, отключив зарядное устройство ноутбука от сети, что разорвет контур заземления. Этот сценарий может произойти или не произойти в зависимости от заземления дома или учреждения.
Другими эффектами контуров заземления являются помехи при передаче данных, радиочастотные помехи и шум источника питания.
Решения для контуров заземления
Если вы столкнетесь с контуром заземления на своих устройствах, не беспокойтесь. Заземляющие контуры легко устранить, как только вы их поймете.
1. Используйте одну вилку переменного тока
Большинство проблем с контуром заземления можно устранить, просто подключив устройства к одному источнику переменного тока с одинаковым заземлением.
2. Подъем земли
Один из самых простых способов устранения контура заземления — перерезать путь заземления от одного устройства к другому. Тем самым он разрывает петлю, образовавшуюся в земле. В настоящее время большинство аудиоустройств имеют переключатель заземления, так что можно легко отключить заземление от одного устройства. Если переключатели заземления недоступны, вы можете просто сломать или отсоединить заземляющий экран на одном конце кабелей, используемых между устройствами.
3. Трансформатор аудиоизоляции
Это устройство вставляется вдоль аудиотракта. Он содержит трансформатор, который изолирует аудиоземлю и сигнал между источником и выходом. Обычно используется трансформатор 1:1, но можно использовать и другие трансформаторы для повышения уровня выходного сигнала.
4. Силовой развязывающий трансформатор
Вы также можете устранить контур заземления, изолировав прямое подключение устройства к земле переменного тока с помощью силового развязывающего трансформатора.
ССЫЛКИ:
- Класс CEDIA EST016 (2008 г.). Понимание, поиск и устранение контуров заземления .
- Аналоговые устройства (2011 г.). Разрыв контуров заземления с функциональной изоляцией для уменьшения количества ошибок при передаче данных .
Устройство заземления на улице у дома
Устройство контура заземления в частном доме – это штыри, вбитые в грунт вертикально, которые обвязываются между собой проводниками. И вся эта конструкция соединяется с распределительным щитком в доме. Перед тем как сделать заземление в частном доме, необходимо подготовить необходимые инструменты и материалы.
Из инструментов понадобятся лопаты, лом, кувалда, молоток, сварочный аппарат с электродами, болгарка, гаечные ключи. Из материалов:
- металлический уголок размерами 50х50х5 мм;
- стальная лента шириною 40 мм и толщиною 4 мм;
- металлическая проволока катанка диаметром 8-10 мм.
Чисто в конструктивном исполнении домовый контур заземления представляет собой равносторонний треугольник, в углы которого вбиваются металлические заземлители. Для этого и используется металлический уголок. Глубина вбивания – 2,5-3,0 м. Сделать это можно самостоятельно обычной кувалдой. Если грунт на участке твердый, то можно сначала провести углубление при помощи бура на глубину 1,5 м, после чего добить уголки кувалдой.
Монтажный процесс необходимо начать с нанесения на грунт размеров и формы заземляющего контура. После чего по всему периметру выкапывается траншея шириною до 60 см, чтобы было удобно проводить сварку, и глубиною 80-100 см. Вбиваются заземлители. Чтобы процесс вхождения в грунт уголков проходил без проблем, рекомендуется их концы заострить под конус. До упора забивать не надо, нужно чтобы над дном траншей остались торчать края штырей, приблизительно 20-30 см.
Теперь необходимо уголки состыковать между собой горизонтальными элементами контура заземления. Для этого используется металлическая лента. Соединение производится только электрической сваркой. Никаких болтов, которые под землей покроются коррозией, а это частичное или полное отсутствие контакта, что приведет к неэффективности заземления в загородном доме.
Следующий этап – это соединение сделанного контура с распределительным щитком в доме. Для этого можно использовать или катанку, или ту же металлическую полосу. По двору соединительный контур проводится в траншее, внутри дома по стене или плинтусу. На конце проводника, который вошел в дом, приваривается болт М6 или М8. На него будет надеваться кольцо провода, отвечающего за внутреннее заземление частного дома. Крепление производится аналогичной гайкой. Может понадобиться изоляция стыков.
Места сварки надо обязательно обработать антикоррозийными составами. Но весь контур окрашивать или покрывать каким-то защитными составами запрещено. Потому что в системе необходим полный контакт с землей, куда будут уходить блуждающие токи.
На этом монтаж контура заземления для частного дома можно считать законченным. Поэтому убедитесь, что сварочные стыки прочные, после чего лопатами надо закопать траншеи. Кстати, эту технологию можно использовать и для сооружения системы молниеотвода (громоотвода). Вот такое устройство заземления в частном доме можно сделать своими руками.
Необходимо отметить, что правильная форма заземления частного дома – это необязательно треугольник. Можно использовать квадрат, окружность, линию и другие фигуры
Важно, чтобы сам контур не создавал сопротивления, поэтому максимальное количество вбитых вглубь земли заземлителей и их горизонтальных собратьев было как можно больше. Хотя треугольник – проверенный временем вариант
И еще один немаловажный момент – расстояние от домашнего контура системы заземления до фундамента дома не должно быть меньше одного метра.
Формулы для точного расчета
Если по каким-то причинам предложенные виды методик не подходят, выполняется точный расчет. В качестве начальных обязательных условий в этом случае также используются ограничения из ПУЭ (материал проводников, их размеры, форма и другие нормативные данные). Далее применяют следующие формулы и справочные данные.
Сопротивление для растекания тока рассчитывают для одного стержня, установленного вертикально в земле по формуле:
Формула расчета сопротивления для растекания тока
- R 0 – сопротивление;
- Ρ экв – удельное сопротивление грунта (эквивалентное);
- L – длина стержня (этот и три последующих параметра приведены для заземлителя вертикального типа);
- d – диаметр стержня;
- T – расстояние от поверхности земли до верхней точки изделия.
Если грунт неоднородный, имеется несколько слоев, то используют их удельные сопротивления в следующей формуле:
Формула расчета сопротивления с учетом параметров двух разных слоев грунта
- Ψ – сезонный климатический коэффициент;
- P 1 – удельное сопротивление грунта (верхний слой);
- P 2 – удельное сопротивление грунта (нижний слой);
- H – толщина верхнего слоя;
- t – заглубление в грунт заземлителя (вертикальный тип).
В расчетах используют значения рассмотренных выше удельных сопротивлений для разных видов грунтов. Для определения глубины установки горизонтальной полосы устройства заземления применяют формулу:
Если подразумевается наличие двух слоев, то длина стержня должна быть достаточной.
С помощью следующих формул вычисляют другие важные характеристики. Все они понадобятся для того, чтобы устройство контура заземления полноценно выполняло свои функции.
Количество стержней (n
) вычисляют по следующей формуле:
n 0 =(R 0 *Ψ)/R n .
Здесь не учитываются сопротивления, которое обеспечивает присоединение горизонтальных проводников контура заземления.
Сопротивление растекания тока (Rr) для горизонтальной части заземляющего устройства
Если элементы устанавливаются в один ряд, то длину заземлителя горизонтального типа (L r
) можно вычислить следующим образом:
L r =a*(n 0 -1).
Когда элементы монтируют по контуру, длину заземлителя горизонтального типа определяют так:
L r =a.
Для расчета величины сопротивления заземлителя вертикального элемента (R
в
) используют формулу:
R в =(R г *R н)/(R г –R н).
Количество вертикальных заземлителей в системе определяют следующим образом:
n=R 0 /(R в *ƞ в).
В следующем списке приведены обозначения, которые не были разъяснены ранее:
- Rn – сопротивление растеканию тока заземляющего устройства. Нормируемая величина устанавливается правилами ПТЭЭП.
- L, B и Ψ – длина, ширина и коэффициент сезонности при использовании заземлителя горизонтального типа.
- ƞ в и ƞ г – коэффициенты спроса для вертикального и горизонтального заземлителей соответственно.
- a – расстояние между стержнями (горизонтальный заземлитель).
Если количество заземлителей получилось дробное, используют округление в сторону увеличения.
Сопротивление одного вертикального заземлителя
- R0 – сопротивление одного электрода, Ом;
- Ρ экв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом * м;
- L – длина электрода, м;
- d – диаметр электрода, мм;
- Т – расстояние от середины электрода до поверхности земли, м.
Для упрощения расчетов можно использовать не такие формулы, а специализированное ПО.
В этой таблице были упомянуты ПТЭЭП – «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей». На территории РФ они действуют с 1.07.2003 г. на основании решения Министерства энергетики, утвержденного приказом от 13. 01.2003 г. В этом документе можно найти нормируемые величины и коэффициенты для расчета. Так, например, если удельное сопротивление грунта сравнительно невелико, не превышает 100 Ом на 1 м, то разрешено использование сопротивления 30 Ом устройства заземления. Подразумевается применение 220 V переменного тока в сети с заземленной нейтралью.
