Дача или загородный дом – мечта миллионов российских семей. По статистике банка Дом.рф, в индивидуальных домах сегодня живут 26,6 млн семей, а хотят жить – 42 млн. Благодаря льготной ипотеке, которая теперь распространяется на строительство домов собственными силами, в ближайшие годы в стране может появиться армия новоиспеченных домовладельцев.
Без должного внимания к заземлению – ключевому элементу с точки зрения защиты от воздействия тока и обеспечения штатной работы инженерных систем – собственники дачных домов, коттеджей и вилл рискуют потерять здоровье и любимую недвижимость.
Защитное заземление: выбор системы
Главная задача заземления – защитить людей и животных от поражения током при контакте с неисправным электроприбором, при накоплении статического электричества на корпусе оборудования, при растекании тока в воде или возникновении шагового напряжения. При этом защитное заземление – приоритетная, но не единственная функция заземляющего устройства в частном доме.
Как часть системы молниезащиты дома заземление отводит в грунт токи молнии. Оно также защищает электрооборудование и бытовую технику от помех, обеспечивает электромагнитную совместимость различных устройств. Функциональное заземление необходимо для надежной работы электронных устройств и систем домашней автоматизации (умного дома).
Теоретически выбор системы заземления и варианта ее реализации – стандартный этап проектирования электроустановки будущего жилища. Нормативные требования к системе заземления и заземляющему устройству содержат ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (идентичен МЭК 60364-5-54:2011), ГОСТ Р 58882-2020 и гл. 1.7 ПУЭ (7-е изд.).
На практике многие частные дома сначала строят, а затем, задним числом, составляют проект и схему электроснабжения, чтобы зарегистрировать объект и подключить его к электросетям и газовой магистрали. Благодаря дачной амнистии и программе социальной газификации сегодня регистрируются дома, построенные много лет назад. В результате владельцам приходится переделывать непрофессионально выполненные или устаревшие конструкции, например заземляющие устройства, сопротивление которых не соответствует нормам.
До середины 1990-х гг. частные дома в нашей стране строили в основном с однофазной двухпроводной системой электроснабжения, без отдельного заземляющего проводника. Эта относительно простая и недорогая сеть по типу заземления аналогична TN-C с совмещенным защитным и нейтральным проводником PEN. Сегодня TN-C считается устаревшей системой, не обеспечивающей электробезопасность, и должна быть модернизирована.
Вариант такой модернизации – переход к заземлению типа TN-C-S, в котором PEN-проводник на вводных зажимах ВРУ разделяется на защитный PE и нейтральный N. Согласно ПУЭ, это наиболее безопасная система. Загородные дома сегодня в основном строятся именно с TN-C-S, если связь с подстанцией надежна, то есть питание подведено самонесущим изолированным проводом (СИП) или кабелем.
Когда индивидуальный жилой дом подключается к собственной или близко расположенной ТП, оправдано применение 5-проводной TN-S. Система с отдельными PE и N-проводниками, не связанными между собой на всем протяжении от подстанции до электроустановки предпочтительна, хотя более затратна, чем TN-C-S, из-за дополнительного проводника. При этом она надежнее, обеспечивает большую электро- и пожаробезопасность.
В тех сельских районах, где ВЛ выполнена неизолированными проводами, заземлители опор и трансформаторы ненадежны, распространенной системой остается ТТ. Для частного дома используется заземлитель, который электрически не связан с заземлителем подстанции. ТТ считается недостаточно безопасным, вынужденным вариантом. В этом случае обязательна установка устройств защитного отключения – УЗО или, по новой терминологии, ВДТ (выключателей дифференциального тока), которые необходимо регулярно проверять.
Сопротивление защитного и функционального заземления
Сопротивление – основная характеристика заземляющего устройства – определяется отношением напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в грунт. Для жилого дома, то есть для электроустановки напряжением до 1 кВ, в нормативных документах заданы предельные значения сопротивления защитного заземления.
Если используются системы TN, иначе говоря системы с глухозаземленной нейтралью, то на границе распределительной сети и сети домовладения – на вводе – рекомендуется выполнить повторное заземление PEN- или PE-проводника. Это обезопасит дом и его обитателей при отгорании или обрыве N-проводника на ТП или на линии. При кабельном вводе сопротивление повторного заземления не нормируется (ПУЭ-7, п. 1.7.61). При питании от ВЛИ (ВЛ с СИП) сопротивление повторного заземления должно быть не более 30 Ом (ТЦ № 31/2012).
В системе молниезащиты согласно ГОСТ Р 59789-2021 (МЭК 62305-3:2010) сопротивление заземляющего устройства дома ограничивается 10 Ом.
Не более 10 Ом должен обеспечивать и заземлитель, с которым соединен газовый котел с электронной платой. В целом, для выполнения функционального заземления (FE), необходимого для работы электронных устройств, информационных сетей и систем автоматизации (умного дома), ориентиром служит предельное значение сопротивления, указанное в паспорте прибора. Во многих случаях производители указывают, что требуется заземлитель с сопротивлением растеканию на уровне 4 Ом и ниже.
Единое заземляющее устройство для систем электроснабжения, молниезащиты и связи, как правило, способно решить все задачи защитного и функционального заземления малоэтажного строения в сельской местности.
Заземлители для частного дома
Конфигурацию заземлителя определяет площадь, которую можно выделить для его размещения на участке. С помощью модульно-штыревых электродов, когда металлические стержни друг за другом вбиваются в грунт и соединяются резьбовыми муфтами, можно решить задачу на минимальной площади и при небольших трудозатратах.
Значительный срок – до 30 лет – прослужат стальные стержни с антикоррозийным цинковым покрытием. Цинк, нанесенный термодиффузионным методом, создает прочный защитный слой – стабильный, однородный, долговечный.
Выбор заземлителя во многом определяют характеристики грунта (удельное сопротивление, структура, глубина промерзания, уровень грунтовых вод). Например, в засушливых районах предпочтение часто отдают электролитическим заземлителям. Благодаря электролиту, наполняющему электрод, влага удерживается вблизи электрода и поддерживает нормируемое значение сопротивления. Та же конструкция в многолетнемерзлом грунте растапливает влагу в почве, прилегающей к электроду, и поддерживает ее в таком состоянии.
Если владельцу участка нужно заземлить временный объект, например бытовку или трейлер, расположенный дальше 20 м от основной системы заземления, то целесообразно использовать многоразовый переносной заземлитель.
Индивидуальный жилой дом – пространство относительной свободы владельца и при этом зона его полной ответственности за комфорт и безопасность своего дачного домика или особняка. Поэтому о сопротивлении заземляющего устройства и состоянии заземлителей домовладельцу стоит заботиться даже более тщательно, чем о надежности крыши.