Можно ли сделать заземление на свайный фундамент?

Можно ли использовать винтовые сваи в качестве заземляющего устройства

Безопасность здания — одна из главных характеристик, определяющих степень готовности объекта к сдаче в эксплуатацию. Одни из ключевых параметров электробезопасности при строительстве дома на сваях — правильно организованное заземление на свайный фундамент. Большинство специалистов рекомендуют при создании заземления применять в качестве проводника винтовые сваи.

Винтовое свайное основание и его заземление

Многие люди задаются вопросом: подходит ли свайный фундамент на винтовых сваях для организации надежного заземления? С одной стороны, глубокое расположение свайного фундамента — обстоятельство, указывающее в пользу создания надежной заземлительной системы.

Однако следует иметь в виду, что сваи до установки их в грунт зачастую обрабатывают лакокрасочными материалами, содержащими полиуретановые смолы. Особенность этих красок в том, что они — отличные диэлектрики. Хотя такие поверхности отличаются повышенной устойчивостью к коррозии (что продлевает срок эксплуатации металла), их нельзя использовать в заземлительном контуре.

Таким образом, заземление свайного фундамента на винтовых сваях — допустимый вариант только при отсутствии диэлектрических покрытий. Для защиты свай от коррозии нужны специальные токопроводящие краски или оцинкованное покрытие.

Обратите внимание! Некоторые строительные компании, желая сэкономить, используют для покраски свай дешевые виды лакокрасочных материалов. В результате покрытие обсыпается уже на этапе ввинчивания опоры в грунт.

Преимущества и недостатки винтовых опор

Винтовые сваи характеризуется целым рядом очевидных преимуществ:

  1. Нет нужды в масштабных земляных работах, так как сваи устанавливаются путем ввинчивания в грунт.
  2. Уменьшаются финансовые затраты на возведение объекта.
  3. Основание обладает достаточной прочностью.
  4. Продлеваются сроки эксплуатации свай, что обусловлено достаточной толщиной их стенок.
  5. Упрощается монтаж заземлительного контура.
  6. Качественное заземление обеспечивается благодаря обширным металлическим поверхностям.

В то же время имеются у винтовых опор и недостатки:

  1. Сварные швы — не лучшее решение для создания соединений при обустройстве заземления. Такие участки коррозируют прежде всего.
  2. Срок службы винтовых свай существенно сокращается, если поблизости присутствуют источники утечки тока в грунт — заземленная электроподстанция, железная дорога или сотовые передатчики.

Оцинкованные винтовые опоры

Для создания заземления на свайном фундаменте многие специалисты рекомендуют применять оцинкованные опоры. Производство защитных покрытий предполагает обработку базового металла по одной из двух возможных технологий:

  1. Холодная оцинковка поверхности. Антикоррозионный слой создается за счет нанесения цинкосодержащих лакокрасочных материалов.
  2. Горячая оцинковка. Метод состоит в нанесении на основу расплавленного цинка. Технология доступна к применению только в заводских условиях.

Винтовые опоры с покрытием, выполненным холодным способом, подходят по показателям электропроводимости, но совершенно неустойчивы к износу. Антикоррозионное покрытие быстро разрушается, часто еще при установке свай, так как происходит сильное трение поверхности опоры о грунт. Это обстоятельство делает такие покрытия нежелательным выбором для создания заземлительной системы.

У винтовых свай, обработанных по горячей технологии, недостаток, связанный с низкой износостойкостью, отсутствует. Антикоррозионный слой на таких опорах имеется как на внешних сторонах конструкции, так и на внутренних. Особенность горячей оцинковки такова, что покрытие обладает способностью к самовосстановлению на молекулярном уровне при небольших повреждениях. Единственный существенный недостаток горячей оцинковки — высокая стоимость работ, что резко сокращает круг возможных потребителей, особенно в частном строительстве.

Установка свайного основания с заземлением

Заземлительный контур для здания выполняется в виде замкнутой системы, по форме чаще всего как равносторонний треугольник. По вершинам углов располагают винтовые опоры, задействованные в качестве электродов (заземлительных устройств). Сваи вкручивают так, чтобы они находились ниже уровня промерзания грунта. Точная величина заглубления устанавливается, исходя из нормативов, принятых для того или иного региона. До начала работ производится проба грунта.

Промышленность выпускает определенные типоразмеры винтовых опор. Для заземления частного дома в наибольшей степени подходят сваи диаметром 57 миллиметров и длиной от 2 до 2,5 метра. Такие опоры применимы к условиям большей части регионов с умеренным климатом.

Работы выполняются в таком порядке:

  1. Для создания системы заземления подбирают площадку, удаленную от фундамента здания по крайней мере на 1 метр.
  2. Проводят разметку участка под дальнейшую установку винтовых свай. Дистанция между отмеченными точками должна быть равна длине опоры или превышать этот показатель.
  3. Намеченные точки на вершинах треугольника объединяют траншеей, выкопанной по периметру геометрической фигуры. Рекомендуемая глубина траншеи — не менее 50 сантиметров.
  4. По вершинам углов завинчивают опоры.
  5. После выполнения соединений (сваркой или, что более предпочтительно, болтами) конструкция превращается в замкнутый контур. В качестве соединителей используют какие-либо металлические изделия (лента, трубы и т. п.). Толщина металлической ленты не должна быть меньше 4 миллиметров. Соединения обрабатывают антикоррозийным составом.
  6. От одного из углов контура заземления копают еще одну траншею, направленную к распредщиту. В траншею кладут соединительный проводник.
  7. Проводник скрепляют гайкой с заранее приваренным к обвязочному контуру болтом. Оставшийся конец проводника стыкуют с главной шиной заземления распредщита.

Для уменьшения сопротивления заземлителя рекомендуется соединить его с естественными заземляющими предметами.

К числу таковых относят:

  • находящиеся в земле водопроводы и другие металлические трубные коммуникации (за исключением труб с горючими составами);
  • железобетонные и металлические конструкции зданий, находящиеся в прямом контакте с почвой;
  • обсадные трубы скважин.

Важно! До начала работ по установке заземления необходимо изучить ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Проверка системы заземления

Когда монтаж закончен, нужно протестировать сопротивление контура заземления. В соответствии с правилами устройства электроустановок показатель сопротивления для электросети с напряжением 220 Вольт не должен превышать 30 Ом.

Замеры осуществляют в сухую погоду (в такие периоды наблюдается наибольшее сопротивление грунта). Если результаты измерений в пределах нормы, траншею с заземлительным контуром засыпают землей, после чего заземление готово к эксплуатации.

Прежде чем приступать к заземлению свайного фундамента, необходимо провести консультацию со специалистами по энергоснабжению, обслуживающими участок, на котором расположен фундамент. Мастера дадут рекомендации относительно правильного составления расчетов и подбора материалов, предоставят технические регламенты.

Можно ли использовать винтовые сваи как заземление

Электробезопасность – одно из определяющих характеристик в момент сдачи и ввода в эксплуатацию жилых домов, частных построек и сооружений, хозяйственного назначения. Разряд молнии или замыкание в электрической сети могут повлечь как огромные финансовые потери, так и привести к более трагической концовке. Для предотвращения подобных случаев целесообразнее всего возводить надежный заземляющий каркас. Множество профессиональных строителей при обустройстве заземления рекомендуют использовать в качестве хорошего проводника электрического тока винтовые сваи.

Винтовое основание на сваях и его заземление

Объективные преимущества использования винтовых свайных конструкций в мелком строительстве:

  • отсутствие необходимости проведения существенного объема земляных работ;
  • умеренные денежные затраты;
  • оптимальная практичность основания.

Перед множеством желающих людей, предпочитающих возводить постройку собственными руками, встает один и тот же вопрос – можно ли использовать в качестве заземляющего контура обустроенный свайно-винтовой фундамент, и как в дальнейшем названное обстоятельство может отразиться на эксплуатационных характеристиках возведенного сооружения.

Кажущееся на первый взгляд существенное углубление свайного фундамента дает уникальную возможность для возведения надежного заземления электропроводки. Однако не стоит забывать, что винтовые опоры предварительно подвергаются лакокрасочной обработке для увеличения периода своей эксплуатации. В большинстве случаев представленные покрытия имеют в своем составе полиуретановые смолы, обладающие высокими диэлектрическими свойствами, что делает сваи непригодными для их дальнейшего использования при заземлении электрической сети.

Таким образом, перед возведением свайно-винтового фундамента необходимо убедиться в отсутствии названных диэлектрических покрытий на опорах.

Для увеличения экономии некоторые застройщики при возведении основания на сваях используют винтовые опорные элементы, произведенные самостоятельно или каким-либо кустарным методом. Как правило, антикоррозийная обработка таких свай представлена в виде тонкого слоя бюджетной краски, которая может подвергаться разрушению уже в процессе вкручивания опоры в почву.

За счет подземных электрических зарядов, возникающих при электролитической коррозии, возведенный с помощью кустарных свай фундамент в кротчайшие сроки будет подвержен разрушению, а использование возведенного основания в качестве заземляющего каркаса поспособствует его дальнейшему распаду.

Оцинкованные винтовые опоры

При обустройстве заземления постройки множество профессиональных строителей рекомендуют использовать оцинкованные сваи. Изготовление представленных опорных элементов предусматривает нанесение специального покрытия по следующим технологиям:

  • холодный способ оцинковки (нанесение антикоррозийного слоя реализуется посредством использования цинкосодержащих красок);
  • горячий метод оцинковки (покрытие расплавленным цинком на производствах промышленности).

Оцинкованные винтовые сваи

Винтовые опоры, изготовленные посредством первого способа, противопоказаны к применению в качестве заземления, поскольку они не устойчивы к износу. Антикоррозийный слой быстро истирается при вкручивании сваи в момент прохождения песчаных и известняков пластов. Спустя небольшой промежуток времени опорные элементы с таким покрытием подвергнутся коррозии и станут непригодными.

Представленный минус отсутствует в винтовых сваях, в которых обработка цинком осуществляется горячим способом. Кроме этого цельный антикоррозийный слой присутствует как на внешних сторонах опоры, так и на внутренних. Такое изготовление сваи наделяет изделие способностью к восстановлению на уровне молекул при незначительных повреждениях. Однако наряду с описанными преимущества представленный тип винтовых опор имеет чрезмерно высокую стоимость, что существенно ограничивает их применение в частном строительстве.

Перед началом работ по заземлению основания следует внимательно изучить Правила устройства электроустановок. В соответствии с названным документом заземляющий контур должен изготавливаться в форме индивидуальной конструкции. На основании изложенного, категорически запрещается самостоятельно пробовать выполнять какие-либо подключения к винтовому фундаменту без опыта работы и тщательного ознакомления с правилами.

Оптимальное изготовление свайного основания с заземлением

Как уже отмечалось выше, для обустройства надежного заземления рекомендуется использовать винтовые сваи, изготовленные по горячей технологии.

Возводимый контур заземления постройки, как правило, представлен в виде металлического каркаса, имеющего форму равностороннего треугольника. Вершины углов можно размещать на винтовых опорах, которые будут использоваться в качестве проводника электрического тока. Важным аспектом в этом вопросе является углубление сваи ниже уровня промерзания почвы, габариты которого устанавливаются посредством предварительного проведения анализа грунта.

Посмотрите видео, как производится монтаж свай для дальнейшего заземления.

Исходя из тенденций промышленного изготовления свай, для оборудования надежного заземления можно использовать опоры с диаметром от 57 мм при классической длине от 2,5 м. Представленные рекомендации даны для регионов, расположенных в средней полосе с умеренными климатическими особенностями.

Читайте также  Врезка в полипропиленовую трубу водопровода

Этап возведения включает в себя следующие мероприятия:

  1. Выбор места установки сваи. На расстоянии 1 м от основания осуществляется нанесение разметки под установку винтовых опор. Расстояние между отмеренными точками должно равняться длине вкручиваемой сваи с небольшими разбросами.
  2. Размеченные участки соединяются между собой траншеями с глубиной от 0,5 м. В итоге должен получиться равносторонний треугольник.

С одного из углов возводимой конструкции вырывается еще одна дополнительная траншея по направлению в сторону электрощитовой, в которой осуществляется укладка соединительного проводника. Скрепление названного элемента с основным контуром выполняется посредством накручивания гайки на предварительно наваренный болт. Обратный конец прикрепляется к заземляющей шине, осуществляющей равномерное распределение электрических потенциалов.

Особенности свайной системы заземления

По завершении всех работ по сборке системы можно проверить сопротивляемость получившего заземленного контура. Согласно технической документации, для организации классической электрической сети с напряжением 220-250 В этот показатель должен быть не менее 30 Ом.

Все замеры выполняются при благоприятном бездождии, поскольку значения сопротивляемости грунта в названный период максимальны.

При соответствии измерений заявленным эксплуатационным характеристикам, следует начинать засыпать подготовленные траншеи.

Наряду с представленными выше достоинствами винтовых опор, определенное число специалистов указывают на слабость сварных швов при обустройстве заземления за счет протекания электролитической коррозии. Кроме этого, при наличии вблизи от возводимой постройки линий ЛЭП, железнодорожных станций и вышек сотовых операторов велика вероятность существенного сокращения периода эксплуатации свайного фундамента за счет утечек огромного объема электричества в грунт.

Посмотрите видео, как проверяется работа свайного заземления.

Заключение

Перед тем, как заземлять фундамент, можно проконсультироваться со специалистами по энергоснабжению, обслуживающими будущий участок размещения фундамента. Они дадут рекомендации по правильному выполнению расчетов надежного заземления сваи, необходимым материалам и помогут составить техническую документацию.

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.

20 комментариев 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!

Можно ли использовать железобетонный фундамент в качестве заземления молниезащиты?

Современные здания, как правило, имеют в своем составе железобетонные конструкции и стоят на железобетонном фундаменте. Это обстоятельство значительно упрощает создание систем заземления. Действующие нормативные документы рекомендуют использовать в первую очередь естественные заземлители.

Применительно к заземлению электрооборудования до сих пор действует ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление». Применительно к системам молниезащиты сложилась гораздо более сложная ситуация, поскольку в них заземление должно пропускать через себя большой электрический заряд за короткий промежуток времени.

Особенности заземления для систем молниезащиты

Основным документом, регламентирующим устройство молниезащиты, является СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций». Но данный нормативный документ касается вопросов использования железобетонного фундамента в качестве естественного заземлителя очень кратко. В п. 3.2.3.3 говорится, что арматура должна отвечать требованиям п. 3.2.2.5, т.е. обеспечивать электрическую непрерывность соединения между элементами. Кроме этого, для предварительно напряженного бетона необходимо оценить воздействие протекающего электрического ток на предмет возможных механических воздействий. Остальные факторы (марка бетона, свойства почвы, защитное покрытие железобетонных конструкций) в Инструкции не рассматриваются, хотя они важны для оценки возможности использования фундамента в качестве заземления. Поэтому на практике приходится обращаться к документу РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений».

Согласно РД 34.21.122-87, п. 1.8, рекомендуется использовать естественные заземлители, кроме случаев, когда с целью защиты от агрессивных грунтов металлические элементы фундамента имеют эпоксидное или полимерное покрытие. Также запрещается использование фундамента для заземления системы молниезащиты при влажности грунта менее 3%. П. 1.8 Инструкции требует наличия непрерывного электрического соединения железобетонного фундамента с токоотводом по арматуре, причем соединение арматуры с закладными деталями должно быть выполнено сваркой.

Современный подход к заземлению для систем молниезащиты предусматривает нормирование не значения сопротивления растеканию, а типовых конструкций заземления. РД 34.21.122-87 рассматривает железобетонный фундамент в качестве одной из таких типовых конструкций. Согласно п. 2.2 Инструкции сказано, что для использования в качестве естественного заземления молниезащиты пригодны железобетонные фундаменты произвольной формы, имеющие площадь контакта с грунтом не менее 10 кв. м. Еще одно важное ограничение — фундамент не должны разрушаться при попадании молнии.

В то же время, агрессивные грунты в большинстве случаев представляют собой естественное природное явление, которое встречается даже в самых экологически чистых местностях. Соответственно, наличие у фундамента защитного покрытия — весьма распространенное явление. Применение при этом отдельного заземления зачастую нецелесообразно ни с технической, ни с экономической точек зрения. Другой вопрос, что такой фундамент должен обеспечить необходимый уровень электробезопасности при ударе молнии.

Агрессивные грунты и защита железобетона от их действия

В настоящее время вопросы защиты железобетонных конструкций от агрессивного воздействия грунтов регулируются в России межгосударственным стандартом ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие требования». Согласно этому ГОСТ, агрессивность грунта определяется по глубине, на которую бетон разрушается, либо теряет защитные свойства относительно стальной арматуры, за 50 лет. Слабая степень агрессивности — менее 10 см, средняя — от 10 см до 20 см, высокая — более 20 см.

К первичным методам защиты относят изменения состава бетона, а также комплекс проектно-конструкторских решений, снижающих уровень коррозии. Бетон должен быть более плотным, обеспечивать более надежную защиту стальной арматуры, чем обычно. К вторичным мерам относят нанесение на железобетонные конструкции защитных покрытий, а также обработка антисептиком, если причиной коррозии является действие бактерий.

Вторичная защита железобетона подразумевает нанесение специального покрытия

Для слабоагрессивных грунтов применяют в основном первичные методы защиты, а вторичные — по мере необходимости. В среднеагрессивных грунтах обязательно применение как первичной, так и вторичной защиты, причем последняя ограничивает доступ веществ, вызывающих коррозию, к железобетону. Наконец, в грунтах с высокой степенью агрессивности применяются в обязательном порядке и первичные, и вторичные методы защиты, причем вторичные методы должны полностью изолировать железобетон от действия агрессивной среды.

Влияние типа бетона и свойств почвы на параметры заземления

Удельное электрическое сопротивление водоупорного бетона, используемого для первичной защиты от агрессивных грунтов, значительно выше, чем у обычного. Это связано с более плотной структурой, содержащий минимальное количество пор. Для водоупорного бетона удельное объемное электрическое сопротивления может быть вычислено на основании данных о коэффициенте водопоглощения и марке по водонепроницаемости. Также встречаются сорта бетона, устойчивые к действию агрессивных сред за счет введения в их состав специальных присадок. Объемное удельное сопротивление таких сортов бетона определяется путем проведения измерений на конкретных образцах.

Возможность использования железобетонного фундамента в качестве заземления системы молниезащиты в значительной степени зависит от свойств грунта. Как правило, если грунт обладает высокой степенью агрессивности, использование фундамента в качестве заземления также невозможно, поскольку ГОСТ требует обеспечить полную изоляцию железобетона от агрессивной среды.

А вот с грунтами малой и средней степенями агрессивности вполне можно работать. Тем не менее, они накладывают свои ограничения не только в связи с тем, что мероприятия по защите увеличивают сопротивление растеканию. Агрессивные грунты обычно богаты сульфатами и хлоридами. В результате электролиза выделяются хлор и сера, которые вносят дополнительный вклад в разрушение железобетона. Поэтому для грунтов слабой и средней агрессивности для оценки способности фундамента «работать» заземлением в качестве критерия берется плотность тока, стекающего с арматуры (о том, где взять предельно допустимые значения этого параметра, будет сказано далее).

Методики оценки

В России до сих пор действует ГОСТ 12.1.030-81. “Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.” У него есть справочное приложение “Оценка возможности использования железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей”. Казалось бы, вот он, официальный нормативный документ, но… В качестве критерия пригодности взято сопротивление растекания. Этот критерий пригоден для расчета заземлений электроустановок, но в молниезащите он сейчас не применяется.

Единственным справочным документом по оценке пригодности фундамента к использованию в качестве заземления применительно к молниезащите, в России до сих пор являются Материалы по проектированию и эксплуатационному контролю «Использование заземляющих свойств строительных конструкций производственных зданий и сооружений», выпущенные в 1991 г. ВНИИПЭМ. По свойствам грунта, бетона и защитного покрытия на основании приведенных в Материалах формулах и графиках вычисляется значение плотности тока, стекающего с арматуры. Сравнение данного параметра с нормативными значениями позволяет сделать вывод о возможности использования фундамента в качестве заземления. Авторы Материалов рассчитали нормативные показатели, установив зависимость между плотностью тока и напряжением прикосновения, нормируемого ГОСТ 12.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов».

То есть, параметры заземления на основе железобетонного фундамента косвенно нормируются по ГОСТ 12.1.038-82, иных же стандартов для них в России до сих пор нет. Материалы ВНИИПЭМ от 1991 г. устанавливают зависимость напряжения прикосновения от параметров почвы, бетона и конструкции фундамента. Тем не менее, их нельзя применять “механически”, возможность использования фундамента для систем молниезащиты должны оценивать специалисты.

Выводы

Основные работы по созданию методик оценки применимости фундамента в качестве заземления были выполнены в нашей стране в 80-х — начале 90-х годов. С тех пор дальнейшее развитие данное научное направление получило лишь в РЖД для решения частных проблем по замене одного типа опор контактной сети на другой.

Можно ли сделать заземление на свайный фундамент

Заземление на свайный фундамент: преимущество и недостатки, установка и проверка

Безопасность здания — одна из главных характеристик, определяющих степень готовности объекта к сдаче в эксплуатацию. Одни из ключевых параметров электробезопасности при строительстве дома на сваях — правильно организованное заземление на свайный фундамент. Большинство специалистов рекомендуют при создании заземления применять в качестве проводника винтовые сваи.

Винтовое свайное основание и его заземление

Многие люди задаются вопросом: подходит ли свайный фундамент на винтовых сваях для организации надежного заземления? С одной стороны, глубокое расположение свайного фундамента — обстоятельство, указывающее в пользу создания надежной заземлительной системы.

Однако следует иметь в виду, что сваи до установки их в грунт зачастую обрабатывают лакокрасочными материалами, содержащими полиуретановые смолы. Особенность этих красок в том, что они — отличные диэлектрики. Хотя такие поверхности отличаются повышенной устойчивостью к коррозии (что продлевает срок эксплуатации металла), их нельзя использовать в заземлительном контуре.

Таким образом, заземление свайного фундамента на винтовых сваях — допустимый вариант только при отсутствии диэлектрических покрытий. Для защиты свай от коррозии нужны специальные токопроводящие краски или оцинкованное покрытие.

Обратите внимание! Некоторые строительные компании, желая сэкономить, используют для покраски свай дешевые виды лакокрасочных материалов. В результате покрытие обсыпается уже на этапе ввинчивания опоры в грунт.

Преимущества и недостатки винтовых опор

Винтовые сваи характеризуется целым рядом очевидных преимуществ:

  1. Нет нужды в масштабных земляных работах, так как сваи устанавливаются путем ввинчивания в грунт.
  2. Уменьшаются финансовые затраты на возведение объекта.
  3. Основание обладает достаточной прочностью.
  4. Продлеваются сроки эксплуатации свай, что обусловлено достаточной толщиной их стенок.
  5. Упрощается монтаж заземлительного контура.
  6. Качественное заземление обеспечивается благодаря обширным металлическим поверхностям.

В то же время имеются у винтовых опор и недостатки:

  1. Сварные швы — не лучшее решение для создания соединений при обустройстве заземления. Такие участки коррозируют прежде всего.
  2. Срок службы винтовых свай существенно сокращается, если поблизости присутствуют источники утечки тока в грунт — заземленная электроподстанция, железная дорога или сотовые передатчики.

Оцинкованные винтовые опоры

Для создания заземления на свайном фундаменте многие специалисты рекомендуют применять оцинкованные опоры. Производство защитных покрытий предполагает обработку базового металла по одной из двух возможных технологий:

  1. Холодная оцинковка поверхности. Антикоррозионный слой создается за счет нанесения цинкосодержащих лакокрасочных материалов.
  2. Горячая оцинковка. Метод состоит в нанесении на основу расплавленного цинка. Технология доступна к применению только в заводских условиях.

Винтовые опоры с покрытием, выполненным холодным способом, подходят по показателям электропроводимости, но совершенно неустойчивы к износу. Антикоррозионное покрытие быстро разрушается, часто еще при установке свай, так как происходит сильное трение поверхности опоры о грунт. Это обстоятельство делает такие покрытия нежелательным выбором для создания заземлительной системы.

У винтовых свай, обработанных по горячей технологии, недостаток, связанный с низкой износостойкостью, отсутствует. Антикоррозионный слой на таких опорах имеется как на внешних сторонах конструкции, так и на внутренних. Особенность горячей оцинковки такова, что покрытие обладает способностью к самовосстановлению на молекулярном уровне при небольших повреждениях. Единственный существенный недостаток горячей оцинковки — высокая стоимость работ, что резко сокращает круг возможных потребителей, особенно в частном строительстве.

Установка свайного основания с заземлением

Заземлительный контур для здания выполняется в виде замкнутой системы, по форме чаще всего как равносторонний треугольник. По вершинам углов располагают винтовые опоры, задействованные в качестве электродов (заземлительных устройств). Сваи вкручивают так, чтобы они находились ниже уровня промерзания грунта. Точная величина заглубления устанавливается, исходя из нормативов, принятых для того или иного региона. До начала работ производится проба грунта.

Промышленность выпускает определенные типоразмеры винтовых опор. Для заземления частного дома в наибольшей степени подходят сваи диаметром 57 миллиметров и длиной от 2 до 2,5 метра. Такие опоры применимы к условиям большей части регионов с умеренным климатом.

Работы выполняются в таком порядке:

  1. Для создания системы заземления подбирают площадку, удаленную от фундамента здания по крайней мере на 1 метр.
  2. Проводят разметку участка под дальнейшую установку винтовых свай. Дистанция между отмеченными точками должна быть равна длине опоры или превышать этот показатель.
  3. Намеченные точки на вершинах треугольника объединяют траншеей, выкопанной по периметру геометрической фигуры. Рекомендуемая глубина траншеи — не менее 50 сантиметров.
  4. По вершинам углов завинчивают опоры.
  5. После выполнения соединений (сваркой или, что более предпочтительно, болтами) конструкция превращается в замкнутый контур. В качестве соединителей используют какие-либо металлические изделия (лента, трубы и т. п.). Толщина металлической ленты не должна быть меньше 4 миллиметров. Соединения обрабатывают антикоррозийным составом.
  6. От одного из углов контура заземления копают еще одну траншею, направленную к распредщиту. В траншею кладут соединительный проводник.
  7. Проводник скрепляют гайкой с заранее приваренным к обвязочному контуру болтом. Оставшийся конец проводника стыкуют с главной шиной заземления распредщита.

Для уменьшения сопротивления заземлителя рекомендуется соединить его с естественными заземляющими предметами.

К числу таковых относят:

  • находящиеся в земле водопроводы и другие металлические трубные коммуникации (за исключением труб с горючими составами);
  • железобетонные и металлические конструкции зданий, находящиеся в прямом контакте с почвой;
  • обсадные трубы скважин.

Важно! До начала работ по установке заземления необходимо изучить ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Проверка системы заземления

Когда монтаж закончен, нужно протестировать сопротивление контура заземления. В соответствии с правилами устройства электроустановок показатель сопротивления для электросети с напряжением 220 Вольт не должен превышать 30 Ом.

Замеры осуществляют в сухую погоду (в такие периоды наблюдается наибольшее сопротивление грунта). Если результаты измерений в пределах нормы, траншею с заземлительным контуром засыпают землей, после чего заземление готово к эксплуатации.

Прежде чем приступать к заземлению свайного фундамента, необходимо провести консультацию со специалистами по энергоснабжению, обслуживающими участок, на котором расположен фундамент. Мастера дадут рекомендации относительно правильного составления расчетов и подбора материалов, предоставят технические регламенты.

Можно ли использовать винтовые сваи как заземление

Вопрос:

Спрашивает Владимир из Свердловской области. «Добрый день! Интересует такой вопрос: можно ли использовать винтовые сваи для устройства заземления? И если да, то возможно ли устройство заземления на самом свайном фундаменте или необходимо делать отдельную конструкцию?»

Ответ:

Добрый день, Владимир!

Согласно нормативам ПУЭ в качестве вертикальных электродов заземления можно использовать любой массивный металлопрокат. Поскольку эти элементы необходимо заглубить на глубину 2 – 3 м, сделать это гораздо проще при выборе винтовых свай.

Винтовые сваи могут использоваться в качестве заземляющего контура при правильной обвязке, только при покрытии цинком. Если использованы полимерные антикоррозионные краски, эффективность сваи в качестве электрического проводника стремится к нулю.

Если вы хотите сделать заземляющее устройство из винтовых свай

Контур ЗУ состоит из вертикально размещенных в глубине почвы проводников, обвязанных горизонтальным контуром (обычно треугольной конфигурации), и шины, подходящей к дому. Основная сложность при монтаже вертикальных электродов – их длина, так как 2 – 3 м прутки неудобно вбивать в грунт на начальном этапе.

Контур заземления из винтовых свай, которые служат в нем вертикальными проводниками.

Указанное неудобство можно полностью ликвидировать, если купить винтовую сваю, которую забивать не нужно. Изделия СВС или других модификаций вкручиваются в одиночку электродрелью с мультипликатором (усилитель момента крутящего) либо вручную (понадобятся ломы и два помощника).

Важно! Прежде, чем сделать заземление, следует рассчитать, а затем и измерить, сопротивление контура. Корпус электроустановки (вашей бытовой электросети) не получит повреждений лишь при минимальном сопротивлении ЗУ. Опасный для электроприборов потенциал должен распределяться полностью в землю.

Сооружая заземление собственными силами следует учесть рекомендуемые сечения вертикальных проводников в зависимости от используемого металлопроката:

  • полоса – минимум 12 х 4 мм
  • пруток – 3,6 мм
  • уголок – 40 х 40 мм
  • труба – толщина стенки минимум 3,5 мм

Производители обычно изготавливают винтовые сваи из толстостенной трубы с минимум 4 мм стенкой. Поэтому проблем не возникает, можно покупать СВС минимального диаметра из имеющегося ассортимента длиной 2-3 м.

Важно! Все производители свай винтовых применяют антикоррозионное покрытие. Поэтому при покупке нужно выбрать вариант горячего или холодного цинкования. Если в ассортименте предложены СВС только с полимерным покрытием, от таких свай следует отказаться или объяснить причину и приобрести изделия совсем без покрытия.

Использование существующего свайно-винтового ростверка в качестве заземляющего устройства

Если коттедж или садовый домик не имеет ЗУ, опирается на свайно-винтовой ростверк, использовать существующие сваи нельзя, как бы ни хотелось снизить бюджет сооружения. Конструкции эксплуатируемого фундамента в этом случае будут интенсивно разрушаться из-за электрохимической коррозии металла, т.к. полностью избежать токов утечки не удастся, даже в исправной цепи, к тому же будут присутствовать токи наводки и ёмкостные токи, они будут не большими, но и их может хватить для ускорения коррозии. Не зря срок эксплуатации заземления из обычной стали без покрытия обычно не превышает 10 лет.

Резюмируя вышесказанное и отвечая на ваш вопрос: Винтовые сваи можно использовать в конструкции заземления в виде вертикальных элементов, но только либо оцинкованные, либо вообще без защитного покрытия, т.к. полимерное покрытие не пропускает ток. Надеяться на то, что это покрытие будет содрано при вкручивании сваи — это уповать на авось. Использовать свайно-винтовой фундамент под строением в качестве заземляющего контура нельзя, т.к. это приведет к его ускоренной коррозии, плюс к тому сваи скорее всего будут с полимерным покрытием. Помните, заземление — это прежде всего ваша безопасность, поэтому и подходить к нему нужно соответственно. После устройства контура обязательно нужно пригласить электриков для испытания вашего заземления, для этого нужно обратится в электроснабжающую компанию.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.