Как сделать заземление для газового котла в частном доме

Установка газового котла поможет решить вопрос с обогревом, теплой водой и оптимизацией внутреннего микроклимата в жилье по своему усмотрению. Но чтобы избежать поломок и нивелировать риск возгорания газа, монтаж и дальнейшую эксплуатацию такого мощного электроприбора необходимо выполнять с соблюдением всех правил безопасности.

Поэтому рассмотрим детально, как сделать заземление для газового котла в соответствии со строительными нормами и рекомендациями ПУЭ.

Зачем нужно заземлять газовый котел

Обязательный элемент устройства любого газового котла – металлический кожух, на поверхности которого образуются статические заряды при подключении прибора к сети. И если не позаботиться о «путях отхода» для электричества, в один неблагоприятный момент может выйти из строя вся электронная составляющая прибора или ее отдельные элементы – например, плата или система управления.

Чтобы этого не произошло, котел «подстраховывают» заземлением – проводником, который соединяет электроприбор с заземлителем, а последний – непосредственно с грунтом. У земли есть свойство «поглощать» электрический ток, поэтому ее среда и будет являться гарантией безопасности от выхода из строя оборудования при перепадах напряжения или замыканиях в сети.

Какой бы вид котла вы не выбрали – газовый, твердотопливный, электрический – правильный монтаж оборудования невозможен без обустройства заземлительного контура

Заземление необходимо, чтобы:

• Уменьшить взрывоопасность прибора – статическое электричество нередко становится причиной самовозгорания устройств, работающих от газа, да еще и под давлением.
• Исключить вероятность травматизма – металлический корпус иногда «пробивает», и при прикосновении человек может ощутить поражение током от легкого покалывания до мощного заряда с последующим летальным исходом.
• Предупредить поломку автоматики – платы газовых котлов чувствительны к перепадам напряжения, а их замена обойдется минимум в треть стоимости самого оборудования.

Кроме того, к работающему без заземления котлу будет масса вопросов от инспекторов газовой службы, которые могут вылиться в ощутимые штрафы и принудительное отключение прибора. Поэтому оборудовать заземлительный контур стоит в любом случае, ведь речь идет не только об экономических нюансах, а и вашей безопасности.

Из чего можно сделать контур

Система заземления может быть естественной или искусственной. К первому варианту относятся конструкции из металла или железобетона, которые напрямую контактируют с грунтом. Это может быть фундамент здания, трубопровод или другие подземные коммуникации.

Но для газового котла естественное заземление предусматривает наличие минимум двух контактов с отдельными частями корпуса, причем трубы канализации, отопления и газопровод в этом случае исключены. Поэтому при монтаже чаще используется искусственная система, организацию которой мы и рассмотрим.

Какой материал выбрать для заземлителей

Для искусственного заземления проводниками-электродами становятся стержни или трубы, которые соединяются между собой металлическими полосами. Они устанавливаются в толще грунта вертикально, чтобы обеспечить работу системы даже в зимнее время года, когда верхний слой земли промерзает. Важное условие – металлические элементы не должны быть защищены от коррозии изолирующим материалом.

Срок службы заземлительного контура во многом зависит от наличия антикоррозийной защиты на его электродах – дольше всего прослужат омедненные и нержавеющие элементы

В продаже можно найти и готовые комплекты для системы заземления, которые состоят из стальных стержней (обычно, с медным покрытием) и специальными заостренными наконечниками для грунта различной плотности.

В набор также входит антикоррозийное средство для обработки системы перед монтажом и соединительные элементы — латунные муфты, зажимы. Основное преимущество такого решения – собрать контур можно без сварочных работ и длительной подготовки.

Хотя контролирующие службы ратуют за готовые наборы для заземления, конструкцию посильно изготовить самостоятельно – нарушением это не будет, а обойдется в разы дешевле

Чтобы собрать систему из подручных материалов, следует учесть несколько важных нюансов:

• Металлоконструкции, предназначенные для установки в грунт, могут быть сделаны из профильной трубы, двутавра, швеллера, уголка.
• Металл заземлителя должен быть защищен от разрушения оцинковкой, омеднением или, на крайний случай, антикоррозийной пастой.
• Площадь поперечного сечения провода, соединяющего нулевую фазу щитка с заземлительным контуром, зависит от разновидности металла, из которого он изготовлен. Для меди оптимальное значение 1 см2, для стали — 7,5 см2, а для алюминия – 16 см2.
• Сопротивление заземлителя для песчаной земли не должно превышать 50 Ом, для глинистого грунта — максимум 10 Ом.
• Материалы для электродов должны выбираться и с учетом сопротивления контура. Оптимальный вариант — двухдюймовые трубы либо уголки длиной от 2 м и площадью поперечного сечения от 5 см2.
• Заземлительная шина выполняется из медной или стальной полосы (алюминий для данного случая использовать запрещено).

Соблюдение этих требований и правильно выполненный монтаж контура поможет исключить претензии со стороны инспекторов газовой службы вне зависимости от того, использовали вы готовую модульную систему или собрали ее собственноручно.

Расчет параметров контура

В перечне требований к обустройству заземления есть несколько показателей, алгоритм получения которых может быть непонятен новичку в деле электрики – например, сколько именно электродов потребуется для правильной работы системы или как измерить сопротивление контура. Попробуем прояснить основные принципы определения этих параметров.

Выяснить удельное сопротивление грунта, заземляющих устройств любой конфигурации и даже наличие связи между электродами можно с помощью специального измерителя

Чаще всего заземление газового котла в загородном частном доме выполняется опытным путем. Такой практический способ подойдет для тех, кто боится увязнуть в сложных теоретических расчетах.

Алгоритм выполнения работ такой:

• Возьмем за основу контур в виде равнобедренного треугольника из трех металлических стержней длиной 3 метра.
• Соединяем проводники.
• Берем омметр (прибор для измерения сопротивления) и замеряем показатели для контура. Идеальным считается значение 4 Ом.
• Если полученный результат значительно превышает оптимальный показатель – добавляем к контуру еще один элемент, снова проверяем сопротивление. Продолжаем до тех пор, пока не получим идеальный показатель или хотя бы максимально допустимое для контура котла значение в 10 Ом.

Но можно определить необходимое количество электродов и при помощи формул, выбрав подходящие варианты для своего случая.

По этой формуле можно выяснить сопротивление для одного электрода, если на участке, где расположен дом, грунт однородный, а не залегает пластами

В формулу нужно подставить среднее значение удельного сопротивления, в зависимости от типа грунта, в котором будет находиться заземлитель:

• влажный песок – 500 Ом*м;
• глинистый гравий и супесок – 300 Ом*м;
• глиняно-песчаная смесь – 150 Ом*м;
• суглинок – 100 Ом*м;
• полутвердая глина и чернозем – 60 Ом*м;
• садовая земля – 40 Ом*м;
• суглинок пластичный – 30 Ом*м;
• торф – 25 Ом*м;
• глина пластичная и солончак – 20 Ом*м.

Меньше всего подходят для установки заземлительного контура камень и скалистый грунт. В этом случае придется возводить искусственную насыпь.

Для неоднородного грунта рассчитать сопротивления для одного электрода будет сложнее, но и это возможно сделать, подставив свои данные в указанную формулу

Значение сезонного климатического коэффициента сопротивления грунта зависит от местности, где расположен ваш дом. Условно их делят на 4 группы.

Поправка на климатические особенности особенно важна для местности с холодными зимами, поскольку в подмерзшем грунте эффективность заземления значительно снижается

Также существуют и более сложные алгоритмы для точного определения параметров электродов и даже специальные программы для их расчетов. Но для корректной работы газового котла будет достаточно следовать общим рекомендациям по обустройству стандартного контура заземления.

Монтаж системы заземления для котла

Для установки контура потребуется выделить свободное место, которое находится на расстоянии не ближе одного, но не дальше 5 метров от домового фундамента.

Этот участок в дальнейшем нельзя использовать для возведения различных пристроек, посадочных работ, да и вообще человеку находиться на нем небезопасно, ведь в случае срабатывания это может окончиться летальным исходом. Поэтому стоит огородить контур бордюром и облагородить место какой-нибудь композицией из камня либо украсить садовой скульптурой.

Проектирование и подготовительные работы

Чтобы выполнить заземление газового котла, сначала на выделенном участке рисуется макет будущего контура. Чаще всего используется схема, предполагающая размещение заземлителей по сторонам равнобедренного треугольника. Но контур может быть и в форме линии, квадрата или многоугольника – все зависит от расчетного количества электродов и месторасположения самого здания.

Хотя традиционно при обустройстве контура выбирается равнобедренный треугольник со сторонами 0,5-2,5 м, при дефиците свободного места возле дома система может быть и линейной

Для сборки самодельной конструкции понадобятся такие инструменты:

• сварочный аппарат для соединения металлических элементов системы;
• болгарка для нарезки и заострения труб или стержней;
• перфоратор или дрель для завода кабеля заземления в дом.

А также необходимо подготовить инструмент для копания. Минимальный набор, который наверняка найдется в запасе у хозяев частного дома – штыковая лопата и тяжелая кувалда. Но если на участке твердый грунт, лучше достать ямобур или мотобур, которые значительно облегчат «глубинный» этап работы.

Установка и подключение контура

Теперь рассмотрим пошагово, как сделать контур треугольной формы для заземления газового котла. Для начала нужно выкопать траншеи по линиям предварительно начерченного макета. Оптимальная ширина каждой канавки – 35-40 см, глубина – 50-70 см. От ближайшей к дому вершины треугольника проводится прямая траншея до фундамента.

Треугольная схема проста и надежна, ведь даже при повреждении металлической перемычки между стержнями она будет продолжать функционировать с другой стороны

С помощью кувалды или ямобура по вершинам треугольника вертикально забиваются электроды – стальные проводники из труб или уголков. Чтобы облегчить этот процесс, можно предварительно заточить болгаркой нижний край каждого отрезка. Устанавливать их нужно на такую глубину, чтобы расстояние от дна траншеи до верхнего края проводника было в пределах 15-20 см (то есть впоследствии вся конструкция будет укрыта слоем грунта в 30-55 см).

Далее электроды необходимо соединить между собой. Проложите по траншеям, выкопанным по сторонам треугольника, стальной проводник с сечением 4,8-5 см2 или полосу шириной 4 см и толщиной не менее 4 мм. Готовые наборы для заземления можно соединять болтами, предусмотренными в комплекте. А для самодельных конструкций лучший выход – точечная сварка.

Наглядная схема устройства заземлительного контура для газового котла, для изготовления которой были использованы стальные полосы и три электрода

Затем нужно приварить к стальному проводнику горизонтальную металлическую полосу, которая будет выведена по траншее на запланированное место для ввода заземления в само здание. Она поднимается над уровнем отмостки приблизительно на 50 см (можно использовать и стальной штырь).

Теперь нужно завести заземление в дом. Для этого с помощью перфоратора в стене делается отверстие, через которое продевается медный провод. К полосе приваривается болт М8. Медный провод фиксируется одним концом к клемме на заземлительной шине, а вторым – к металлической пластине на цоколе.

Схема подключения через трехжильный провод к контуру и столбу ЛЭП (для организации такого подсоединения обязательно нужно получить разрешение от местных энергосетей)

Затем газовый котел подключается к щитку через индивидуальный автомат защиты с помощью трехжильного провода. Дополнительно рекомендуется установить стабилизатор напряжения.

Как проверить работу и получить акт на заземление

С помощью измерительного прибора выясните сопротивление растекания тока по контуру. Если результат не превышает максимально допустимый показатель в 10 Ом, то можно закапывать траншеи. Если обнаружились отклонения – добавьте необходимое количество электродов, убедитесь, что сопротивление в норме. Заземление готово, можно закапывать контур и вызывать инспекцию.

Чтобы зарыть траншеи с заземлителями, используйте только однородный грунт, без примеси камней и строительного мусора, а место ввода системы в дом закройте от осадков коробкой ПВХ

Кстати, существует еще один способ проверки работоспособности системы. Для этого понадобится простая лампочка мощностью в 100 Вт (или больше), которую вкручивают в патрон с переноской. Затем один конец переноски подсоединяется к одной из горизонтальных полосок стали, установленных по сторонам заземлительного треугольника, а второй – к фазе 220 вольт.

Сравниваем результат:

• Лампа горит ярко, как будто подключена к розетке – контур работает.
• Лампа горит, но свет тусклый или мигает – проварите еще раз стыки конструкции.
• Лампа не горит – нужно проверять целостность всей схемы, начиная от качества сварки до подводки к щиту.

Представители контролирующих органов обычно руководствуются при проверке готовности оборудования к эксплуатации рекомендациями ПУЭ, указанными в пунктах 1.7-1.8. Они определяют сопротивление грунта и заземлительного контура, правильность подключения к щитку газового котла и другие параметры.

Без акта и протокола проверки от газовой службы могут отказать в присоединении вашего дома к газовой магистрали

Если все показатели будут в норме, выдается акт о заземлении. Он представляет собой набор технической документации из отчета о проведенных испытаниях с указанием перечня примененных измерительных приборов, свидетельства регистрации лаборатории, протокола проверки цепи между контуром заземления и котлом, дефектной ведомости.

Выводы и полезное видео по теме

И напоследок предлагаем подборку видеоматериалов, где можно почерпнуть наглядное представление о том, как безопасно заземлить газовый котел в частом доме.

В этом видеоролике можно увидеть сооружение заземлительного контура из 4 стержней с задачей достигнуть сопротивления до 7 Ом:

Еще один вариант обустройства контура газового котла для частного дома, подключенного от столба:

Система заземления – важный этап, которым не стоит пренебрегать при монтаже газового котла. И если вы не уверены, что сможете правильно установить и подключить к щитку контур, лучше не рисковать и обратиться к специалистам, потому что на кону стоит не только сохранность дорогостоящего оборудования, а и самое важное – ваша безопасность и даже жизнь.