Заземление на винтовые сваи фундамента

Можно ли сделать заземление на винтовых сваях

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.

Организация электробезопасности является одним из основных требований при вводе в эксплуатацию жилых помещений, частных домов или отдельно стоящих хозяйственных построек. Удар молнии или короткое замыкание может привести не только к материальным потерям, но и повлечь за собой более трагические последствия. Предотвратить подобные случаи позволяет сооружение надежного заземляющего контура. Среди многочисленных вариантов его устройства некоторые профессиональные строители рекомендуют использовать в качестве электродов заземления винтовые сваи. Однако специалисты, работающие в электротехнической отрасли, ставят под сомнение целесообразность такого применения изделий, поэтому единого мнения на этот счет не существует.

Винтовойсвайный фундамент и заземление

Среди объективных преимуществ применения винтовых свай в малоэтажном строительстве стоит выделить, прежде всего, отсутствие большого объема земляных работ, сравнительно низкую стоимость возведения и достаточную степень прочности основания будущей постройки. При этом многие частные застройщики задаются вопросом – можно ли использовать в качестве заземления сам фундамент возводимой свайно-винтовой конструкции и как это может отразиться на ее эксплуатационных характеристиках.

Казалось бы, значительное заглубление опор основания постройки предоставляет исключительную возможность качественного заземления домашней электрической сети. Однако стоит помнить, что винтовые сваи для повышения ресурса эксплуатации фундамента обрабатываются различными антикоррозионными лакокрасочными составами. Изготовленные, как правило, на основе полиуретановых смол, такие покрытия делают опору непригодной для использования в качестве заземления, так как являются хорошим диэлектриком.

Винтовые сваи, которые можно использовать для заземления, не должны иметь нанесенных диэлектрических покрытий.

Некоторые частные застройщики в целях максимальной экономии средств применяют для возведения свайного фундамента винтовые опоры, изготовленные кустарным способом. Их антикоррозийное покрытие, чаще всего, представляет собой нанесенный тонкий слой дешевой масляной краски, который разрушается уже при ввинчивании опоры в грунт. Из-за электролитической коррозии посредством блуждающих подземных токов, такое фундаментное основание быстро приходит в негодность, а создание заземляющего контура из свайного поля возводимого фундамента лишь ускорит процесс его разрушения.

Для заземления дома наиболее оправданным является применение оцинкованных винтовых свай. Существуют разные технологии нанесения подобного антикоррозийного покрытия:

• холодный метод оцинкования, при котором нанесение защитного слоя производится цинкосодержащими красками;
• горячая оцинковка, предусматривающая покрытие изделия горячим цинком в условиях промышленного производства.

Винтовые сваи холодной оцинковки не рекомендуется применять для заземления в силу нестойкости покрытия к истиранию. Нанесенный защитный слой легко счищается с обработанной поверхности при прохождении сваями пластов песчаника или известняка еще на этапе их вкручивания в грунт. Со временем, изделия с таким покрытием начнут неминуемо коррозировать и придут в негодность.

Подобного недостатка лишены винтовые опоры, антикоррозийная обработка которых производилась горячим цинком. Более того, сплошное защитное покрытие, присутствующее как на наружных, так и на внутренних поверхностях полой сваи, при незначительных повреждениях имеет способность к самовосстановлению на молекулярном уровне. Однако стоимость таких изделий сравнительно высока, что является ограничением их применения в индивидуальном строительстве.

Решая проблему заземления фундамента, необходимо руководствоваться требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Нормативы предписывают сооружение заземляющего контура зданий только в виде отдельной конструкции! Таким образом, категорически не рекомендуется производить какие-либо подключения непосредственно к самому свайному полю или ленте винтового фундамента.

Оцинкованные винтовые сваи, антикоррозийное покрытие которых нанесено по горячей технологии, более всего подходят для заземления. От правильности его устройства во многом зависит электробезопасность домовой сети и надежность в исполнении возложенных на нее защитных функций.

Устройство защитного заземления винтовыми сваями

Сооружаемая конструкция для заземления дома обычно представляет собой металлический замкнутый контур в форме равностороннего треугольника. В вершинах его углов располагают винтовые сваи, использующиеся в качестве заземляющих электродов. Их заглубление производится ниже отметки уровня промерзания грунта, величина, которой принимается на основе усредненных значений для конкретного региона за последние несколько лет.

Исходя из производимого промышленностью стандартного ряда типоразмеров, для устройства заземляющего контура вполне подойдет использование винтовых опор диаметром 57 мм. При стандартной длине, составляющей 2-2,5 метра, изделия можно применять в большинстве регионов с умеренным климатом. Выполнение работ производится в следующей последовательности.

1. Под сооружение заземляющего контура выбирается подходящая площадка на удалении не менее 1 метра от фундамента дома и производится разметка под расположение вкручиваемых винтовых свай. При этом необходимо учитывать, что расстояние между намечаемыми точками не должно быть меньше длины самой опоры.
2. Намеченные точки вершин треугольника соединяют между собой прорываемой по его периметру траншеей, глубина которой должна составлять не менее полуметра.
3. В вершинах углов вкручивают винтовые сваи.
4. Элементы конструкции соединяют между собой в замкнутый контур при помощи сварки. При этом можно использовать различный металлопрокат, толщина сечения которого составляет не менее 4 мм. Проваренные места обрабатывают антикоррозийными составами.
5. Со стороны одного из углов сооружаемой конструкции прорывают еще одну траншею в направлении к распределительному электрощиту. В нее укладывают соединительный проводник.
6. Крепление проводника производят обычным гаечным соединением на предварительно приваренный к обвязочному контуру болт. Второй конец подсоединяют к главной заземляющей шине силового распределительного щитка.

После окончания монтажа необходимо проверить сопротивление заземляющего контура. Согласно ПУЭ, его значение для электрической сети напряжением 220 В не должно быть более 30 Ом. Измерения производят в сухую погоду (при максимальном сопротивлении самого грунта). Если проведенные измерения удовлетворяют техническим нормам эксплуатации, можно приступать к обратной засыпке траншеи.

Преимущества и недостатки устройства заземления винтовыми сваями

Преимущества использования винтовых свай обусловлены, прежде всего, удобством монтажа сооружаемой заземляющей конструкции. Ввинчивание опоры освобождает от значительного объема земляных работ. Толщина стенки сваи, составляющая от 3 до 5 мм, гарантирует длительные сроки эксплуатации, а большая площадь поверхности – надежность заземления.

Тем не менее, некоторые специалисты указывают на то, что наличие сварных швов является недопустимым для элементов конструкций, применяемых для заземления объектов. Места сварки в первую очередь подвергаются электролитической коррозии. Присутствие вблизи заземленной постройки электроподстанции, железнодорожных путей или вышек сотовой связи, где высока вероятность утечек электричества в грунт, приводит к существенному сокращению сроков эксплуатации и разрушению винтовой сваи.

До проведения работ по устройству заземляющей конструкции частного дома рекомендуется обратиться за консультацией к сотрудникам из обслуживающей данный район сетевой организации энергоснабжения. Они помогут произвести расчеты для качественного заземления, посоветовать, какие материалы лучше использовать, а также, при необходимости, составят проектную документацию.

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.

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.