Предъявляемые требования
Требования к заземляющему проводу предъявляются в соответствии с местными условиями, в которых эксплуатируются электроустановки. Также они могут отличаться в соответствии с поставленными задачами или режимом работы. Все требования можно разделить по таким параметрам проводов заземления:
- Одножильный или многожильный – применяются в зависимости от конкретного оборудования. Так многожильные провода должны устанавливаться в тех местах, где требуется определенный уровень гибкости и заземление должно легко перемещаться (дверцы ячеек, испытательное оборудование и т.д.). Одножильные провода обеспечивают жесткую фиксацию и крепятся к корпусам стационарного оборудования.
- Наличие или отсутствие изоляции – изоляционный слой требуется при открытой прокладке или по корпусам оборудования.
- Отдельно проложенный или находящийся в составе цельного кабеля – при объединенной конструкции в однофазных системах должен выполняться трехжильным кабелем, а в трехфазных пятижильным. Если система уже смонтирована, то должен выполняется отдельным заземляющим проводником.
- Материал токопроводящего элемента (медь, алюминий, сталь) – определяет удельное сопротивление самого проводника и его химическую устойчивость к различным воздействиям окружающей среды. Медные жилы являются наиболее устойчивыми к коррозии и обладают наименьшим удельным сопротивлением, за ними идут алюминиевые и стальные.
Важнейшим требованием к заземляющему контуру и подключаемым к нему проводнику является общее омическое сопротивление. Которое определяется и сечением провода заземления, и переходным сопротивлением между ножами контура и грунтом, и местами болтовых (клеммных) или сварных соединений в общей цепи. Общая величина сопротивления контура определяется п.1.7.101 – 1.7.103 ПУЭ в зависимости от линейного или фазного напряжения электроустановки и ее типа, данные параметры приведены в таблице ниже:
Таблица: величина сопротивления заземления
Тип заземляемой электроустановки | Величина линейного напряжения Uл, В | Величина фазного напряжения Uф, В | Сопротивление заземлителя R, Ом не более |
Места присоединения нейтралей генераторов, трансформаторов и других источников тока | 660 | 380 | 2 |
380 | 220 | 4 | |
220 | 127 | 8 | |
Точки подключения, расположенные вблизи мест присоединения присоединения нейтралей генераторов, трансформаторов и других источников тока | 660 | 380 | 15 |
380 | 220 | 30 | |
220 | 127 | 60 | |
Места повторных заземления ВЛ и питающих линий | 660 | 380 | 15 |
380 | 220 | 30 | |
220 | 127 | 60 |
Помимо медных проводов в соответствии с п.1.7.121 ПУЭ для заземления допускается использовать металлическую бронированную оболочку, применяемую для защиты от механических повреждений при прокладке кабеля, короба и лотки, если их размещение исключает возможность их повреждения, рельсы и балки в конструкции зданий и сооружений.
Но, согласно требований п.1.7.123 ПУЭ в качестве заземляющих проводников запрещено использовать металлические части газопроводов или труб водоснабжения, нагруженную арматуру железобетонных конструкций.
Зачем нужна цветовая маркировка проводов и кабелей
Работы по монтажу и обслуживанию в электрических установках связаны не только с обеспечением надежности, но и безопасности. Требуется полное исключение ошибок. Для этих целей разработана система цветных обозначений изоляции жил, которая определяет, какого цвета провода фаза, ноль и земля.
По ПУЭ допускается такая расцветка токоведущих жил:
- красная;
- коричневая;
- черная;
- серая;
- белая;
- розовая;
- оранжевая;
- бирюзовая;
- фиолетовая.
В приведенном перечне содержится много вариантов расцветок проводов, но нет нескольких цветов, которые используются только для обозначения нулевых и защитных проводов:
- синий цвет и его оттенки — рабочий нулевой провод (нейтраль — N);
- желтый цвет с зеленой полосой — защитное заземление (PE);
- желто-зеленая изоляция с голубыми метками на концах жил — совмещенный (PEN) проводник.
Допускается использование для заземления жил с изоляцией зеленого цвета с желтой полосой, а для совмещенных проводников голубой изоляции с желто-зелеными метками на концах.
Расцветка должна быть единой в каждой цепи в пределах одного устройства. Ответвления цепей должны выполняться одинаково окрашенными проводниками. Использование изоляции без различий в оттенках говорит о высокой культуре монтажа и сильно облегчает дальнейшее обслуживание и ремонт оборудования.
Когда нужно заменять кабели?
Замена электрических сетей может быть полной или частичной. Выполняется в следующих случаях:
- Большой срок эксплуатации проводки. Если вы въехали в новую квартиру, то желательно через примерно 20 лет провести капитальный ремонт. За этот период установленные инженерные коммуникации приходят в негодность и могут представлять опасность для здоровья человека.
- Ремонт или изменение планировки. Технологии идут вперед и современная бытовая техника очень мощная, поэтому к проводке предъявляются повышенные требования. Не рекомендуется подключать новые приборы к старой электрической сети, так как их характеристики могут не совпадать. Если вы планируете приобрести новую варочную панель, посудомоечную машину, современный холодильник и пр., то стоит обновить проводку в квартире или хотя бы в местах, где предполагается установка техники.
Независимо от причин, работу по замене проводки всегда нужно организовывать с разработки схемы разводки электрики и выбора материалов для дальнейшей работы.
Фазный проводник, его определение по цвету или иначе
Фаза всегда монтируется проводами, изоляция которых окрашена в любые цвета, но не синий или желтый с зеленым: только зеленый или только желтый. Фазный проводник всегда соединяется с контактами коммутаторов. Если при монтаже в наличии розетки, в которых есть клемма, маркированная буквой L, она соединяется с проводником в изоляции черного цвета. Но бывает так, что монтаж выполнен без учета цветовой маркировки проводников фазы, нуля и заземления.
В таком случае для выяснения принадлежности проводников потребуется индикаторная отвертка и тестер (мультиметр). По свечению индикатора отвертки, которой прикасаются к токопроводящей жиле, определяется фазный провод — индикатор светится. Прикосновение к жиле заземления или зануления не вызывает свечение индикаторной отвертки . Чтобы правильно определить зануление и заземление, надо измерить напряжение, используя мультиметр. Показания мультиметра, щупы которого присоединены к жилам фазного и нулевого провода, будут больше, чем в случае прикосновения щупами к жилам фазного провода и заземления.
Поскольку фазный провод перед этим однозначно определяется индикаторной отверткой , мультиметр позволяет завершить правильное определение назначения всех трех проводников.
Буквенные обозначения, нанесенные на изоляцию проводов, не имеют отношения к назначению провода. Основные буквенные обозначения, которые присутствуют на проводах, а также их содержание, показаны ниже.
Принятые в нашей стране цвета для указания назначения проводов могут отличаться от аналогичных цветов изоляции проводов других стран. Такие же цвета проводов используются в
- Беларуси,
- Гонконге,
- Казахстане,
- Сингапуре,
- Украине.
Более полное представление о цветовом обозначении проводов в разных странах дает изображение, показанное далее.
Цветовые обозначения проводов в разных странах
В нашей стране цветовая маркировка L, N в электрике задается стандартом ГОСТ Р 50462 – 2009. Буквы L и N наносятся либо непосредственно на клеммы, либо на корпус оборудования вблизи клемм, например так, как показано на изображении ниже.
Этими буквами обозначают по-английски нейтраль (N), и линию (L — «line»). Это означает «фаза» на английском языке. Но поскольку одно слово может принимать разные значения в зависимости от смысла предложения, для буквы L можно применить такие понятия, как жила (lead) или «под напряжением» (live). А N по-английски можно трактовать как №null» — ноль. Т.е. на схемах или приборах эта буква означает зануление. Следовательно, эти две буквы — не что иное как обозначения фазы и нуля по-английски.
Также из английского языка взято обозначение проводников PE (protective earth) — защитное заземление (т.е. земля). Эти буквенные обозначения можно встретить как на импортном оборудовании, маркировка которого выполнена латиницей, так и в его документации, где обозначение фазы и нулевого провода сделано по-английски. Российские стандарты также предписывают использование этих буквенных обозначений.
Поскольку в промышленности существуют еще и электрические сети , и цепи постоянного тока, для них также актуально цветовое обозначение проводников. Действующие стандарты предписывают шинам со знаком плюс, как и всем прочим проводникам и жилам кабелей положительного потенциала, красный цвет. Минус обозначается синим цветом. В результате такой окраски сразу хорошо заметно, где какой потенциал.
Чтобы читателям запомнились цветовые и буквенные обозначения, в заключение еще раз перечислим их вместе:
фаза обозначается буквой L и не может быть по цвету желтой, зеленой или синей.
В занулении N, заземлении PE и совмещенном проводнике PEN используются желтый, зеленый и синий цвета.
На для проводников и шин применяются красный и синий цвета.
Цвета шин и проводов на постоянном токе
Не будет лишним показать цветовое обозначение шин и проводов для трех фаз:
Библия электрика ПУЭ (Правила устройства электроустановок) гласит: электропроводка по всей длине должна обеспечить возможность легко распознавать изоляцию по ее расцветке.
В домашней электросети, как правило, прокладывают трехжильный проводник, каждая жила имеет неповторимую расцветку.
- Рабочий нуль (N) – синего цвета, иногда красный.
- Нулевой защитный проводник (PE) – желто-зеленого цвета.
- Фаза (L) – может быть белой, черной, коричневой.
В некоторых европейских странах существуют неизменные стандарты в расцветке проводов по фазе. Силовой для розеток – коричневая, для освещения — красный.
Чем кабель отличается от провода?
Электрики, не имеющие достаточных навыков, часто задаются вопросом, что приобрести для устройства электроснабжения – провода или же кабели.
Чтобы найти ответ на этот вопрос, необходимо разобраться и понять в чем состоит разница между этими продуктами:
- Кабель состоит из одной токопроводящей жилы, имеющих изоляционную оболочку (ГОСТ 15845-80). Эти элементы могут быть заключены в общую оболочку, выполненную из полиэтилена, металла, пластмассы или резины. Поверх оболочки может предусматриваться защитный слой.
- Кабель с двойной изоляцией хорошо защищен от попадания воды, прямого солнечного света, негативных воздействий различных веществ, деформаций механического вида. Изделие обладает довольно-таки высокими показателями по прочности и надежности, поэтому его можно применять даже в непростых положениях. Например, когда требуется проложить кабель под водой или под грунтом. Кабель – жесткий.
- Что касается провода, то он состоит из нескольких токопроводящих жил, их соединяют между собой при помощи скрутки. У проводов может быть изоляционный слой или же они могут быть голыми. Как правило, они заключены в оболочку из поливинилхлорида или сшитого полиэтилена, либо в текстильную или проволочную обмотку. Защита провода намного меньше, если сравнивать его с кабелем, и получается что сфера его применения узкая. Чаще всего используют при устройстве электроудлинителей. Провод – мягкий, гибкий.
Опытные специалисты считают, что для прокладки стационарной электрической сети лучше сделать выбор в пользу кабеля. Для передвижного электрического оборудования, в слаботочных системах с напряжением до 0,024кВ можно применять провода.
Очень многое зависит от качества продукции, поэтому при выборе материалов для устройства системы электроснабжения стоит направить особое внимание на электроустановочные изделия, изготовленные по ГОСТу а не по ТУ. Качественный продукт – это безопасность, надежность и достаточная пожаробезопасность.
Условия эксплуатации
В квартире и частном доме
Выбирая кабель для электропроводки, чаще всего одну и ту же марку используют для розеток, освещения и отдельных мощных потребителей. Поэтому на свет вы можете использовать тот же вариант, что и для розеточной группы. Наиболее популярный кабель для освещения в квартире и доме — это ВВГ. При скрытом монтаже проводки он является одним из лучших вариантов. В деревянном доме следует использовать кабель, который не распространяет горение — ВВГнг, ВВГнг-LS или NYM.
На улице или в гараже
Для начала нужно определиться, как будет проложена проводка. Дело в том, что при открытой проводке кабель прокладывают в трубах или в гофре. В случае подземной прокладки можно использовать бронированные кабели или обычные, но проложенные в ПВХ-трубе. Для освещения в гараже рекомендации аналогичны – прокладка наружной проводки в защитной гофре, она защитит провод от механических повреждений и грызунов
Вы можете использовать 2 или 3 жильный провод. Использование 3 жильного провода даст возможность установить две группы светильников, подключив к третьей жиле еще одну фазу. Также трехжильный провод является обязательным в использовании при наличии заземления. Если же у вас нет заземления, все равно лучше при монтаже проводки использовать трехжильный проводник, чтобы в будущем не было необходимости менять кабель.
На балконе или на крыльце дома
В случае установки уличного светильника на крыльце провод для освещения вполне может быть проложен как внутренним способом, так и наружным. А в случае прокладки в стене прекрасно подойдет кабель ВВГ 2х0,75. Для наружной прокладки можно использовать его же, но обязательно прокладывать в защитной гофре или трубе. Также подойдет в данном случае провод круглый марки ПВС или плоский ШВВП – они гибкие и их будет легче завести в гофру.
Важно! При использовании провода с многопроволочной жилой концы, которые будут подключаться к светильнику, в случае если вы будете использовать винтовой клеммник, нужно обязательно залудить или же оконцевать наконечниками типа НШВИ. Если вы будете использовать клеммы WAGO – делать этого не обязательно
В саду
Провод для подключения освещения в саду необходимо прокладывать воздушным либо подземным способом. Воздушная прокладка в этом случае не всегда возможна, т.к. для неё нужно столбики, также возможна прокладка провода по забору. В таком случае рекомендации следующие:
- Если предполагается несколько групп мощных светильников для освещения всего участка, то подойдет ВВГ 3х1,5 или гибкие вышеперечисленные марки провода.
- Кабель должен быть обязательно защищен гофрой.
Для прокладки кабеля в траншее подойдет вариант марки ВБбШв – это бронированный медный кабель. Он подходит для закапывания в землю без дополнительной защиты, если нет сильных нагрузок на почву. То есть, если вы будете прокладывать кабель в земле под площадкой для заезда автомобилей, лучше на этом участке защитить его, проложив в трубе ПНД или канализационной ПВХ-трубе. В трубе под землей можно использовать и марку ВВГ и другие «незащищенные» марки проводов.
В бане или санузле
Особенностью подключения света в бане или сауне является высокая влажность и температура. Поэтому рекомендуется использовать для освещения термостойкий провод РКГМ, проложенный в пластиковой гофре. Так вы получите защиту от повреждения жил, а также от оплавления изоляции при работе в высоком температурном режиме. Расчет сечения жил проводов в данном случае ничем не отличается от предыдущих вариантов.
Чтобы подключить свет в ванной можно использовать как РКГМ, так и вышеперечисленные марки кабельной продукции, но рекомендуется использовать внутреннюю прокладку или использовать кабель-каналы для наружной проводки.
Для чего нужен расчет сечения кабеля
К электрическим сетям предъявляются следующие требования:
- безопасность;
- надежность;
- экономичность.
Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.
Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.
Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».
Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:
- Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
- Материал проводника.
- Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
- Месторасположение кабеля.
В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.
В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².
Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.
Цветовая маркировка фазы, нуля и земли
Для разводки и монтажа электросетей на бытовых и на промышленных объектах, используют многожильные кабели, каждый провод внутри которых окрашен в отличительный цвет. Это необходимо, как уже было сказано, для упрощения монтажа и обслуживания сети.
Так, к примеру, если ремонт сети будет проводить человек, который не занимался её прокладкой, по цвету провода, подключенного к приборам и источникам питания, он сразу поймёт рабочую схему. В противном случае возникнет необходимость пробивать ноль и фазу вручную, используя пробник. Этот процесс непрост даже при проверке новых проводов, а при необходимости ремонта старой проводки и вовсе превратится в испытание, поскольку раньше, в советское время, маркировка проводов не осуществлялась, и все они были покрыты черной или белой изоляционной оболочкой.
Согласно разработанным стандартам (ГОСТ Р 50462) и правилам электротехнического монтажа, каждый провод, находящийся в кабеле, будь то ноль, фаза или земля, должен иметь свой цвет, который говорит о его назначении. Одним из главных требований электротехнических установок является возможность быстро и точно определить функцию провода на любом его участке. Лучше всего для решения этой задачи подходит именно цветовая маркировка.
Представленная ниже маркировка проводов разработана для сетей и электроустановок переменного тока (трансформаторы, подстанции и т.п.) с глухозаземлённой нейтралью и номинальным напряжением не более 1 кВ. Этим условиям соответствует большая часть жилых и административных зданий.
Защитный и рабочий нулевой проводник
Ноль или нейтраль на электротехнических схемах обозначается буквой N и окрашивается на всем протяжении в голубой или синий цвет без дополнительных цветовых обозначений.
PE – защитный нулевой контакт или просто «земля», имеет характерную окраску из чередующихся вдоль провода линий зеленого и желтого цвета. Некоторые производители окрашивают ее в однородный желто-зеленый оттенок по всей длине, но принятый в 2011 году ГОСТ Р 50462-2009 запрещает обозначать заземление желтым или зеленым цветом по отдельности. В сочетании зеленый/желтый эти цвета могут использоваться только в ситуации, когда обозначают заземление.
У PEN-проводов, используемых в устаревших на сегодня системах TN-C, где «земля» и ноль совмещены, более сложная маркировка. Согласно последним утвержденным стандартам, основная часть провода на всем протяжении должна быть окрашена в синий цвет, а концы и места соединения – желто-зелеными полосками. Возможно также применение проводов с противоположной маркировкой – провод желто-зеленого цвета с синими концами. Встретить такой провод в зданиях современной постройки можно редко, так как от использования TN-C отказались ввиду риска поражения людей током.
- ноль (нулевой рабочий контакт) (N) – провод синего или голубого цвета;
- земля (нулевой заземляющий) (PE) – желто-зеленый;
- совмещенный провод (PEN) – желто-зеленый с синими метками по концам.
Фазные провода
В конструкции кабелей может встречаться несколько токоведущих фазных проводов. Правилами электротехнических установок требуется, чтобы каждая фаза была обозначена отдельно, поэтому для них принято использовать черный, красный, серый, белый, коричневый, оранжевый, фиолетовый, розовый и бирюзовый цвета.
Когда проводится монтаж однофазной цепи, подключенной к трехфазной электросети, необходимо чтобы цвет фазы ответвления точно соответствовал цвету фазного контакта питающей сети, к которому она подсоединена.
Кроме того, стандартом предписывается соблюдать цветовую уникальность всех используемых проводов, поэтому фаза не может иметь такой же цвет, как ноль или земля. Для кабелей без цветовой идентификации маркировка должна быть проставлена вручную — цветной изоляционной лентой или кембриками.
Чтобы не столкнуться с необходимостью покупки термоусадочных трубок или изоленты уже во время монтажа (и не усложнить схемы лишними обозначениями), следует определиться с тем, какая комбинация цветов будет использована во всех электрических цепях дома, и закупить нужное количество кабелей каждого цвета до начала работ.
Для чего используется заземление и как работает?
Любой электрик, даже первокурсник, расскажет Вам, что заземлением называют специально созданное соединение рабочего электрического оборудования (точки или узла сети) с некоторым заземляющим устройством.
Последним могут выступать как специально смонтированные конструкции и приборы, так и грунт. И то, и другое одинаково эффективно, но используется в различных случаях.
Заземляющее устройство и рабочие кабели выбираются в зависимости от назначения заземления. Основных видов всего пара:
- рабочее (или функциональное),
- защитное.
Функциональным называют процесс в том случае, когда он необходим непосредственно для правильной и исправной работы оборудования.
Защитным, в свою очередь, является заземление, приводящее к безопасной для человека работе приборов. Непосредственно используется этот вид не постоянно (в отличии от предыдущего), а только в ситуациях поломок, выхода из строя или при попадании в прибор молнии.
В квартирах и домах проводится именно защитное заземление. Для бытовых целей обычно используется недорогой заземляющий проводник — одножильный кабель или часть многожильного. Основной составляющей провода всегда остается медь, а вот сечение варьируется. Основной вопрос, который волнует домашних мастеров и неопытных электриков — провод для заземления какого сечения должен быть? Попробуем ответить.