Как заземлить водонагреватель в квартире или частном доме – пошаговая инструкция

Горячее водоснабжение в частном доме часто организуется посредством установки нагревателей разного типа: котлы, бойлеры или проточные нагревательные устройства. Если для их работы использовалась электроэнергия, то заземление – необходимая система, которая защищает человека от удара током.

При условии, что он дотронется до металлического корпуса водонагревателя, до воды, из него исходящей. Заземление водонагревателя – необходимость при установке этого бытового прибора.

Для чего нужно заземление водонагревателя

Конструктивно, любой водонагревательный прибор электрического типа – это емкость, в которой установлен нагревательный элемент, работающий от сети переменного тока. Чаще это ТЭН – трубчатый электронагреватель. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки. У нее высокое сопротивление.

При прохождении тока по проволоке последняя нагревается. И чем выше сопротивление материала, тем больше выделяется тепловой энергии. На этом принципе и устроен ТЭН.

Именно он нагревает собой воду, поэтому в ней и располагается. По разным причинам трубка электронагревателя может разгерметизироваться. То есть произойдет прямой контакт воды с нихромовой проволокой, находящейся под напряжением.

Оно тут же передается металлическому баку, соответственно и корпусу водонагревателя. Появляется две точки, при соприкосновении с которыми человек может получить удар током:

• вода, вытекающая из крана или смесителя;
• корпус водонагревателя.

Чтобы этого не случилось, производители на приборе устанавливают отдельное крепление для подключения к нему заземляющего контура. Последний — это конструкция из металлических стержней и ленты, которые заглубляются в грунт. По ним ток уходит в землю, не влияя на человека.

Электрический потенциал, образующийся в водонагревателе, может возникнуть не только по причине неисправного ТЭНа. Есть несколько и других факторов:

• пробой фазы и, как следствие, замыкание на корпус;
• блуждающие токи, которые всегда возникают в металлических приборах;
• под действием течения воды образуется статическое электричество;
• молнии нередко также становятся причинами накопления электричества на металлических частях водонагревателя.

Заземление – это обязательное требование установочного регламента электрического водонагревателя.

Заземление водонагревателя в квартире

В новостройках с этим проблем нет. К каждой розетке здесь подведено 3 провода, один из которых заземляющий. Современные бытовые приборы также оснащены заземляющим проводом, который расположен в питающем кабеле. Он подключен к вилке. Соединяя вилку и розетку, тут же происходит подключение к системе заземления всего многоквартирного дома. Чего не скажешь о таких домах, как сталинки, хрущевки и брежневки. Здесь такого контура нет.

Что можно сделать в этом случае:

• установить УЗО (устройство защитного отключения);
• сделать собственный контур заземления.

С УЗО все просто. Его рекомендуется устанавливать в любом случае – присутствует заземление в квартире или нет. Принцип работы этого прибора прост. К нему подключено 4 провода: фаза и ноль на входе, они же на выходе. Если в электрической цепи произошла утечка электричества, то прибор тут же отключается из-за появления силы тока между фазным и нулевым проводом. Происходит отключение питания.

Теперь о вариантах подключения УЗО. Его можно установить на всю квартиру, на одну комнату или на контур, к которому подключен водонагреватель.

В первом случае потребуется мощный прибор. Стоит он дорого. При появлении утечки тока на любом электроприборе, он отключит всю квартиру от питания. Придется проверять каждое устройство, находящееся в ней.

В двух других случаях используются УЗО меньшего размера и мощности. Особенно удобен третий вариант. Для этого придется прокладывать двухжильный кабель от распределительного щита, зато это 100% возможность не оставлять без питания не только всю квартиру, но даже отдельную комнату.

Два требования к установке УЗО:

• его мощность должна быть чуть больше мощности водонагревателя;
• монтаж производится между потребителем и автоматом.

Прокладка собственного контура

Это связано с прокладкой кабеля через все этажи. Обычно так делают по водопроводному или канализационному стояку. Для этого придется договариваться с соседями.

Укладывается кабель сечением не менее 4 мм. Его спускают в подвал, оттуда на улицу. И уже здесь формируют контур заземления из стальных стержней, соединенных между собой стальной лентой или катанкой 6-8 мм. К этому контуру провод заземления, спущенный из квартиры, и подключается.

Процесс формирования контура несложный. Но для его монтажа потребуется разрешение управляющей компании.

Заземление водонагревателя в частном доме

Здесь все то же самое, что и с водонагревателем в квартире. Но лучше организовать заземление с монтажом контура. Тем более на даче ни у кого разрешение на это спрашивать не надо.

Если стоит задача организовать заземление водонагревателя своими руками, то нужно разобраться в требованиях ПУЭ и точно провести все монтажные процессы.

Самостоятельная установка заземления водонагревателя

В первую очередь надо определиться с видом контура заземления для водонагревателя. Их 3 вида, один из которых давно не применяется. Это модульно-штыревой. По сути, это вбитый глубоко в грунт один штырь (электрод), к которому подсоединяется провод заземления. Площадь рассеивания здесь слишком мала, поэтому эффективность низкая.

Остальные два применяются все время. Первый – треугольный, второй – линейный.

Из названия становится понятным, что первый – это три штыря, забитые в грунт, в углы равностороннего треугольника. Длина стороны равна 1-2 глубины забивания штырей. К примеру, если последний равен 3 м, значит, расстояние между элементами контура заземления – 3-6 м.

Линейная схема – это те же штыри, забитые в одну линию, волной или полукругом. Расстояние между ними 1-1,5 размера глубины забивания. В этом случае можно увеличивать количество электродов, чтобы повышать эффективность токоотведения.

Первая схема – треугольная, называется также замкнутой. В заземлении таких вариантов много: прямоугольная, многоугольная или круглая. Ограничений в количество стержней нет.

Замкнутое заземление предпочтительнее, чем линейное. Если по каким-то причинам между электродами последней произойдет обрыв, отключится от контура целый участок. Это приведет к снижению безопасности работы системы.

В замкнутой схеме такое тоже произойти может. Но если это один обрыв, то весь контур заземления будет продолжать работать. Если обрыва два или больше, то выпадают участки между ними.

Правила и требования к контуру заземления водонагревателя

При сооружении контура заземления водонагревателя нужно придерживаться строгих правил:

1. Расстояние от фундамента частного дома до внешней конструкции не должно быть меньше 1 м и больше 10 м. Лучше придерживаться границ от 2 до 4 м.
2. Металлические штыри забиваются в грунт на глубину 2-3 м. Над поверхностью оставляются концы электродов размером 25-30 см.
3. От распределительного щитка дома до внешней конструкции должен прокладываться проводник с сечением не менее 16 мм². Это может быть кабель, металлопрофиль или стальная полоса.
4. Элемент, которым обвязывают электроды, крепится к ним посредству электросварки. В распределительном щите можно использовать болтовое соединение.
5. Контур заземления проверяется на сопротивление. Если в доме используется напряжение 220 вольт, сопротивление не должно превышать 8 Ом. Если 380 вольт – не более 4 Ом.
6. В качестве электродов лучше использовать трубы с толщиною стенки не менее 3 мм, уголок с толщиною 4 мм, пруток диаметром 14 мм минимум, но не арматуру. Последняя в процессе производства подвергается колению. А это увеличивает сопротивление материала.
7. Внешняя конструкция должна располагаться ниже промерзания грунта на участке, что не всегда возможно.

Подготовка

Подготовительный этап самый серьезный, потому что в него входит расчет заземления. Но если контур формируется только для водонагревателя, то рассчитывать ничего не надо. Мощность прибора небольшая, работает он под напряжением 220 вольт, поэтому для него можно использовать:

• стальной уголок с шириной полок 23-40 мм;
• для обвязки электродов лента толщиною 3 мм и шириной не менее 10 мм.

В качестве последней можно брать ленты из разных материалов. И чем меньше у них сопротивление, тем меньшего размера выбирается проводник. К примеру, медная лента – сечение не менее 10 мм², стальная – не менее 48, алюминиевая – не менее 16 мм². Материал из цветных металлов крепится к электродам болтами, стальной сваркой. Поэтому последний используется чаще.

Стержни тоже надо подготовить. Их подрезают под углом в виде клина. Так легче вбивать их в землю. Схема выбирается в зависимости от площадки, где формируется контур заземления. Если она маленькая, то применяется линейный вариант. Если большая, то замкнутая схема.

Площадка должна располагаться в таком месте, куда человек без особой нужды не заходит. Лучше, если место заземления оградить, хотя бы небольшой изгородью. Это защита от домашних животных.

Далее проводятся земляные работы. Выкапывается траншея по схеме расположения элементов, соединяющих электроды. Глубина выкапывания земли – 0,5-0,8 м. Такая же траншея выкапывается от контура до дома.

На этом подготовительный этап заканчивается. Можно переходить к сборке контура заземления для водонагревателя.

Сбор контура водонагревателя

Как правильно заземлить:

1. По месту назначенного расположения вбиваются стержни на требуемую глубину.
2. Их обвязывают металлической лентой с помощью сварки или болтами. Крепление производится к торчащим из грунта концам электродов.
3. К одному из штырей, ближнему к дому, крепится еще одна лента, которую укладывают в траншею, идущую в дом.
4. Ее вводят в дом через любые технологические отверстия или делают новое в фундаменте/стене здания.
5. Укладку проводника делают до распределительного щита.
6. На конце ленты делается отверстие под болт, к которому она будет крепиться в щитке.

Теперь необходимо проверить заземление водонагревателя на сопротивление, используя мультиметр. Оно не должны выходить за рамки требуемых параметров.

Есть другой вариант с использованием обычной лампочки накаливания. Ее вкручивают в патрон, один конец которого подключается к фазе, другой к заземлению. Если она ярко горит, значит, все сделано правильно. Если горит тускло, то надо искать причину:

• плохое качество соединения элементов;
• недостаточная площадь рассеивания.

В первом случае надо найти место слабого соединения и переделать его качественно. Во втором – увеличить площадь. Для этого в контур добавляются электроды: увеличивается длина линейной схемы, или вбиваются дополнительные штыри между уже вбитыми в грунт.

Соединение новых элементов с соединительным проводником – электросварка. Если схема замкнутая, то и в этом случае добавляются стержни между уже вбитыми.

И последнее – засыпка траншей грунтом.

Меры предосторожности

Есть 5 ошибок, которые сводят на нет все усилия по сборке заземления для водонагревателя:

1. Покраска электродов для защиты от негативного воздействия грунта. Слой краски не дает свободно перемещаться электрическому току в землю. Отсюда высокое сопротивление конструкции.
2. Соединение электродов и ленты болами. Ржавчина быстро разъест место соединения, отчего снижается качество контакта.
3. Внешняя конструкция системы заземления располагается далеко от дома. Чем больше длина проводника, тем больше его сопротивление.
4. Толщина стенки стержней, вбиваемых в землю, небольшая. Коррозия металлов быстро снизит срок службы электродов.
5. Соединение в одной точке алюминиевых и медных элементов. Создается электромагнитная пара с большой скоростью коррозии.

Какие способы заземления водонагревателя недопустимы

Раньше, когда системы водопровода, канализации и отопления собирались из стальных или чугунных труб, заземление пускали через них. Ведь каждая из систем уходила в грунт. Это было всегда неэффективно и опасно. Любое соприкосновение с трубами при отводе электричества сопровождалось ударом тока. Он был не сильный, но присутствовал.

С приходом замены стали на пластик изменился и подход к этому способу заземления электроприборов и водонагревателей, в том числе. Делать это стало бесполезно.

Водонагреватель без заземления эксплуатировать нельзя. Это требование не только производителей, но и норм ПУЭ.

Сделать своими руками заземляющий контур несложно, если знать требования и правила формирования конструкции. Они несложные.

Уважаемые читатели, хотелось бы услышать о заземление для водонагревателя, которое, наверняка, кто-то из вас уже имел опыт проведения. Что брали в расчет, какие материалы были использованы, какая схема была принята за основу. Сложно было все это делать или нет.