Как правильно выбрать сечение для провода заземления

Заземление: какой провод следует в нем использовать

Заземление – это система, обеспечивающая подключение электрооборудования к элементу, называемому заземлителем. При наличии такого подключения на корпусе электрического прибора оказывается потенциал земли. А это является действенным средством для предотвращения поражения электричеством, которое может случиться вследствие касания электроприбора, где имеются неисправности электрического характера.

Я надеюсь, что прочитав данный материал, а также следующую статью по этой теме, вы сможете грамотно определять, какой именно провод следует применять для монтажа заземления, сумеете правильно подобрать его сечение, марку и другие параметры.

Что такое провод заземления

Основное назначение подобного кабеля — защита от косвенного прикосновения к частям электроустановки, находящихся под напряжением. Косвенным называется непрямой контакт человека с частями оборудования, которые в нормальных условиях не находятся под напряжением, например, корпусы двигателей, трансформаторов или ручка фена.

Провод заземления

Но вследствие нарушения изоляции токоведущих частей (проводов), они могут оказаться под напряжением. Именно для защиты от таких случайностей и предназначено аварийное заземление.

Заземлитель должен снижать потенциал на защищаемом устройстве до нулевого значения. Как правило, при помощи данного элемента в электросистемах происходит пропуск тока, равный току короткого замыкания. Этот элемент должен иметь возможность пропускать ток.

На первый взгляд можно сказать, что сечение такого кабеля должно быть не меньше, чем у основного рабочего проводника, но это мнение ошибочное. Каждый фазный кабель, в отличие от заземлителя, должен обеспечивать длительный пропуск токов большого номинала. Подбор сечения осуществляется по элементарному принципу – силовые кабели с габаритами токопроводящей жилы от 16 до 35 мм2 должны иметь толщину защитного заземлителя 16 мм2.

Обозначение проводников в электроустановках до 1000 В

В соответствии с общепринятыми на государственном уровне правилами, маркировка сечения жил определяется в соответствии с нормами, заложенными в действующем ГОСТ.

На практике рассматриваются такие варианты, когда для достижения оптимальной точности осуществляется отдельный расчет сечения кабеля. Чтобы определить численное значение площади, необходимо воспользоваться специальной формулой, которая позволит учесть показатель тока короткого замыкания, остаток времени при срабатывании защиты, вид изоляции и тип прокладки проводника. Однако, на практике данная формула применяется не всегда.

При проведении электромонтажных работ, следует обратить внимание на обозначение кабеля. Кроме буквенной аббревиатуры имеется и цветовое обозначение

Нулевой провод обозначается буквой N, голубым цветом. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зелёные полосы на концах.

Не менее важную роль играет качество заземления. Для определения данной характеристики нужно измерить его сопротивление. Как правило, напряжение в трёхфазной сети при линейном подключении составляет 380В.

Защитные проводники – их цветовая маркировка

При проведении монтажных работ часто встает вопрос цветовой идентификации жил силовых кабелей. Когда требуется монтаж ПВЗ для РЕ проводника в цепь заземления, цветовая гамма самой изоляции должна быть желто-зеленого цвета. Рассматриваются варианты, когда ПВЗ устанавливается в качестве нулевого проводника, и выбирается изоляция синей расцветки.

Требования к проводникам и их марки

Заземляющий кабель может быть одно- или многожильным. В этом вопросе следует исходить из назначения и сферы применения электроприбора. Зачастую приходится учитывать и гибкость этого кабеля. К примеру, если он подсоединен к крышке электрощитка, то, с одной стороны, он не должен препятствовать ее открыванию, а с другой – быть достаточно гибким, чтобы не переломиться. В подобных случаях используются провода с классом гибкости три и выше.

Если же требуется, например, произвести заземление корпуса насосной станции, то о гибкости провода здесь речи совсем не идет, поскольку это оборудование является неподвижным. В данном случае можно использовать даже очень жёсткие жилы.

Проводники, используемые для заземления, могут быть:

1. изолированными и неизолированными;
2. входящими в состав кабеля;
3. одножильными;
4. алюминиевыми и медными.

Итак, я изложил общие моменты, касающиеся проводов, используемых для того, чтобы обеспечить заземление. В следующем своем материале я намерен рассказать о применяемых типах кабелей и об особенностях выполнения монтажных операций.

Из чего делают электрокабели?

Основными элементами любого электрического кабеля выступают жилы – элементы для прохождения электрического тока, изолированные друг от друга внутренней оболочкой и заключенные в общую оболочку. Они обозначаются аббревиатурой ТПЖ.

Помимо токопроводящих жил (1) кабель может содержать такие конструктивные элементы, как заполнитель (3), проволочную или стальную броню (2) и внешнюю оболочку (4)

Жилы для передачи электрической энергии бывают двух типов:

• однопроволочные сплошные;
• многопроволочные, состоящие из большого количества тонких нитей.

Некоторые ошибочно полагают, что однопроволочные жилы и одножильные кабели – понятие идентичное. На самом деле одножильные изделия могут иметь только одну жилу, которая, в свою очередь, может быть выполнена одно- либо же многопроволочной.

Основой для изготовления токопроводящих жил может выступать медь или алюминий. Если сравнивать эти металлы, то алюминий, хоть и стоит дешевле, но проигрывает в том, что имеет меньший уровень электропроводности.

Это обозначает, что при равном сечении медный проводник способен пропускать больший ток. Единственным «минусом» меди является тот момент, что она быстро разрушается на воздухе.

Алюминий – не лучший вариант для проводки в доме, поскольку имеет низкий уровень электропроводности, а в процессе эксплуатации быстрее окисляется и переламывается на изгибах

Работая с этими материалами, стоит учитывать, что алюминий и медь образуют гальваническую пару. Такое соединение быстро разрушается. Поэтому их можно связывать между собой только посредством установки клеммника.

Если состыковку произвести посредством скрутки, то это место быстро окислится, что приведет к разрыву контактов, в результате которого может произойти замыкание магистрали. В идеале для всех линий в квартире стоит выбирать провода одного типа.

Кабели для электрических сигналов оснащают оболочкой. Изоляционный слой может быть выполнен из:

• резины;
• полиэтилена;
• ПВХ-пластиката.

Каждый их этих материалов характеризуется высокими электрическими характеристиками. Благодаря этому их можно использовать в сетях различного класса напряжения в пределах 500 Вт.

Основное предназначение наружной оплетки – защищать проводники от влаги, которая способна привести к нарушению целостности изоляции и, как результат, к помутнению оптических волокон

Любой кабель, применяемый для внутридомовой и квартирной проводки, имеет как минимум два изоляционных слоя: первый защищает собранные в пучок внутренние жилы, второй опоясывает только одну жилу.

Провод заземления – популярные марки и назначение кабеля

Проведенное в наши дома электричество — это внушительная силища, которая легко может убить человека. Поэтому при устройстве электропроводки в первую очередь необходимо позаботиться о безопасности пользователей.

В электротехнике синонимом слова «безопасность» с полным правом может считаться слово «заземление».

В данной статье мы поговорим о том, для чего нужен провод заземления и каким требованиям он должен соответствовать.

В нормальных условиях токоведущие части электрооборудования отделены от всех прочих изоляцией, поэтому прикосновение, допустим, к корпусу пользователю ничем не угрожает.

Но в результате аварии, старения материала или его повреждения грызунами изоляция может быть нарушена, вследствие чего корпус или иной элемент оказывается под напряжением. Стоит теперь к нему прикоснуться, как тут же последует удар током.

Провод заземления

Чтобы в подобной ситуации ослабить или даже вовсе предотвратить (при подключении через УЗО) воздействие тока на пользователя, все части оборудования, могущие оказаться под напряжением, подключают отдельным проводом к погруженному в грунт контуру заземления. Теперь при контакте заряд пойдет через пользователя лишь частично, поскольку некоторая его доля уйдет в землю.

Если же аппарат подключен через УЗО (устройство защитного отключения), то, как уже говорилось, электротравмы удастся вообще избежать: устройство зафиксирует утечку тока в цепи и сразу разъединит ее.

Система заземления в жилом или промышленном здании должна присутствовать обязательно — это требование ПУЭ и других нормативных документов. Более того, на сей счет должен быть обязательно составлен специальный акт.

NYM

Применяется для подключения стационарных установок и рассчитан на напряжение до 660 В. Может применяться во взрывоопасных зонах: класса В1 б, В1 г, ВПа — в силовых и осветительных сетях; класса В1 а — только в осветительных.

Кабель NYM

Характеристики кабеля для заземления NYM:

• материал жил: медь;
• тип жилы: однопроволочная;
• имеется промежуточная оболочка;
• жилы имеют стандартную цветовую маркировку.

Разделка и монтаж осуществляются очень легко.

ВВГ

Общим для кабелей данной марки является следующее:

• материал жил: медь;
• тип жилы: многопроволочная (класс скрутки — I или II);
• материал изоляции и оболочки: ПВХ (с цветовой маркировкой);
• имеются две стальные ленты, выполняющие функцию брони;
• снаружи кабель обмотан стекловолокном и обмазан битумным составом.

Наружный покров кабеля ВВГ горение не распространяет и не разрушается под воздействием ультрафиолета. Выпускаются версии с числом жил от 1-й до 5-ти.

Если проводка уже проложена 2-жильным или 4-жильным кабелем, заземляющий провод можно проложить отдельно.

Для этого подходят кабели следующих марок:

ПВ-3

Многопроволочный одножильный медный кабель. Изоляция — однослойная, из ПВХ. При монтаже она должна легко сниматься с жилы. Если же изоляция к меди приклеилась, значит при производстве или хранении были допущены нарушения.

Кабель ПВ-3 выпускается сечением от 0,5 до 240 кв. мм.

ПВ-6-ЗП

Этот кабель применяется для переносного заземления.

Как и предыдущий, он является медным многопроволочным одножильным, но имеет и некоторые отличия:

• класс жилы является более высоким (№6 против №№2, 3 и 4 у ПВ-3);
• изоляция выполнена из прозрачной разновидности ПВХ, что позволяет визуально контролировать состояние жилы;
• выдерживает температуры от -40С до +50С;

ПВ6-3П не боится знакопеременных изгибов (при угле до 180 градусов и радиусе изгиба не менее 50 мм).

ESUY

Данный кабель выпускается в Германии. Предназначен для применения в качестве заземляющего провода в системах защиты от короткого замыкания. Способен выдерживать высокие температуры и имеет особо прочную и устойчивую к химическому воздействию оболочку.

Поскольку кабель ESUY изначально предназначен для организации заземления, номинальное напряжение для него не нормируется.

Подключение

Установка нулевого провода и заземления необходима при подключении любого электротехнического оборудования. Если Вы работаете в квартире, то нужно определить провод заземления в щитке, если же монтаж производится в частном доме, то предварительно обустраивается контур заземления. Рассмотрим оба варианта.

Фото — розетка и земля

Практически в каждой современной розетке, люстре и других отводах имеет специальная клемма заземления, к которой и нужно подвести защитный кабель. В квартирах осуществляется подключение по системе TN-C. В ней соединение контура заземления производится за счет имеющихся трубопроводов. Здесь к стоякам подводится несколько проводов: фаза, нуль и земля. В домах новой постройки используется система TN-S. Как их отличить:

1. Тип TN-C подключается четырехжильными проводниками;
2. В TN-S – пятижильными.

Инструкция, как сделать землю в сеть TN- S:

Соединение фазного кабеля производится, соответственно, к фазе;
Провод нуля сопрягается с нулевой шиной. Для этого нужно использовать специальный зажим

Обратите внимание, нельзя вместе подключать провода земли и нуля;
Узел защитного кабеля подводится к стенке щитка – именно он выступает точкой с отличающимся потенциалом.

Фото — принцип установки

Для того чтобы подключить TN-C, есть несколько вариантов. Если Вы живете на нижних этажах многоквартирного дома, то можно сделать свой контур – просто вбить и сварить между собой металлические колышки и на них вывести заземление. Если на высших, то можно от подвала (или опять-таки, самодельного контура) протянуть землю к проводке квартиры. Для этого можно выбрать одножильный провод, к примеру, гибкий СИП, ГПП или плоский для заземления ПВ 3.

Еще в квартирах устраивают землю при помощи металлических сетчатых лотков. Но, здесь предварительно должен проводиться расчет сопротивления. Измерение и проверка имеющихся параметров осуществляется мультиметром.

Иногда для подключения защитных систем мастера обустраивают соединения с батареями, трубами газопровода или трубами в квартире. Это очень опасная схема, т. к. при появлении утечки тока под напряжением окажется не только Ваша квартира, но и соседские.

Фото — переносной контур

Для схемы зануления используется повторная или двойная земля. Этот способ описан на фото ниже, там же приведена схема

Обратите внимание, что повторное заземление нулевого кабеля производится через каждые 200 метров

Чтобы проводить заземление в частном доме необходимо организовать контур. Он представлен в форме равнобедренного треугольника. По периметру забиваются металлические колышки, расположенные друг от друга на равном расстоянии. Они соединяются между собой арматурой, которая приваривается к ним. К полученному замкнутому контуру подключается наконечник кабеля из дома.

Фото — организация земли

Похоже выглядит схема переносного заземления. Она используется для защиты дачи или профессиональными электриками, если нужно провести испытания и снять замеры с высоковольтных воздушных проводов.

Фото — Комплект

Купить комплект проводов заземления для шкафа КПЗ-М, ШРН и контейнер ССД КПЗ-М можно в любом электротехническом магазине, их цена зависит от типа и области использования. Там же Вы найдете специальные хомуты, электрод анодного заземления и прочие необходимые устройства и элементы схемы. Предварительно обязательно проверяйте сертификат качеств и соответствия необходимым нормам.

Рекомендации по выбору в зависимости от ситуации

Давайте разберемся, какой провод нужен для проводки в доме. Выбирать надо, учитывая максимальную величину потребляемого при нагрузке тока, которую определяют по формуле Р/220, где Р — паспортная мощность подключаемых приборов. Так, для 100-ваттной лампочки ток составит 0,5А. Зная суммарную мощность всех подключаемых приборов можно подсчитать, подойдет ли выбранный провод или нужно подбирать другой.

Выбор для дома делают из расчета, что на каждый киловатт нагрузки нужно сечение 1,57 кв. мм. Следует придерживаться мощностных характеристик:

• для меди 8 А на 1 кв. мм;
• для алюминия 5 А на 1 кв. мм.

Например, если в доме устанавливается агрегат мощностью 5 кВт, то провод для его подключения должен быть рассчитан на 25 А, то есть сечение медного провода должно быть 3,2 кв. мм или больше

Принимая во внимание, что проводимость алюминия составляет около 2/3 (62%) от проводимости меди, его сечение должно быть больше

Диаметр токоведущей жилы измеряют микрометром или штангенциркулем и рассчитывают по формуле S=3,14D2/4, где D— диаметр в миллиметрах. Если жила многопроволочная, то результат определяется сложением сечений всех проволок.

При монтаже проводки можно ориентироваться на такие показатели сечений:

• 2,5 кв. мм — розетки, кондиционер, стиральная машина, накопительный водонагреватель;
• 6 кв. мм — электроплита;
• 1,5 кв. мм — освещение.

Нагрузка также должна соответствовать способу прокладки. Допустимая нагрузка зависит от условий прокладки: открытая проводка лучше охлаждается, резиновая изоляция допускает нагрев не выше 65 градусов, пластмассовая — 70 градусов. Вот как зависит вид провода от способа укладки проводки:

1. Двух- или трехжильный:

   • плоский в одинарной или двойной изоляции используется для потолка и стен в штробах или под мягкими отделочными материалами;
   • плоский в двойной изоляции может прятаться за элементами декора или под чистовым покрытием пола;
   • плоский или круглый в двойной изоляции можно скрывать под гипсокартоном.

2. Двух- или многожильный:

   • круглый провод в двойной или же тройной изоляции используется для открытой проводки по стенам и потолку или скрывается в песчано-цементной стяжке пола в деревянном доме;
   • плоский или круглый в одинарной или двойной изоляции открыто прокладывается в кабель-каналах по потолку и стенам.

Практикующие электромонтажники рекомендуют не экономить, а использовать медные многожильные провода даже там, где можно обойтись одножильным, потому что многожильные, при одинаковом сечении с монолитным, на 5–10% лучше держат перегрузки.

К тому же многожильный провод технически нецелесообразно подделывать, а в «монолите» есть опасность нарваться на подделку — сплав с добавлением меди. Но в любом совете от специалиста есть доля предвзятости, поэтому владельцу дома все же лучше самому определиться, что важнее — экономность алюминия или качественность меди.

Если к такому ответственному этапу ремонта подходить соответственно, можно никогда не узнать, что такое оплавившаяся изоляция, пожар или короткое замыкание. Особенно ответственно нужно подходить к обустройству бань и саун — там повышенные температура и влажность, что приводит к скорейшему износу изоляции.

Соблюдая правила техники безопасности и рекомендации ГОСТов можно защитить от пожара не только собственное жилище, но и свою жизнь.

Как выбрать провод для электропроводки в частном доме или квартире, вы можете узнать из видео-обзора:

Выполнить обустройство домашней электросети невозможно без задействования электрического кабеля.

Какие типы изделий предлагает современный рынок и какой провод использовать для проводки в доме, рассмотрим подробнее.

Какие марки кабелей подходят для заземления

При выборе подходящего защитного кабеля необходимо предварительно ознакомиться с тем типом устройства заземления, который уже проведён на объекте. Имеется два вида: стационарное и переносное. Первое используется для защиты электрических сетей на производстве, для многоквартирных домов, а также для зданий с большой площадью. В таком случае повсеместно используют кабель марки NYM. Иногда с целью уменьшения стоимости используют аналог марки ППВ. Провода трехжильного исполнения для заземления в квартире или для переносного оборудования рекомендуется использовать марки NYM, ПВ3 или ВВГ.

Выбор системы заземления для частного дома

Можно почитать форум , а также статью «»

Для современного частного сектора подходят только две системы заземления ТТ и TN-C-S. Практически весь частный сектор запитывается от трансформаторных подстанций с глухозаземлённой нейтралью и четырёхпроводной ЛЭП (три фазы и PEN, объединённый рабочий и защитный ноль или, иначе говоря, объединённый ноль и земля).

Особенности системы заземления TN-C-S

Согласно п. 1.7.61 ПУЭ  при применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Т.е. проводник PEN на вводе в дом повторно заземляется и делится на PE и N. После этого используется 5 или 3 проводная проводка.

Коммутация PEN и PE строго запрещена (ПУЭ 7.1.21. Во всех случаях в цепях РЕ и РЕN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы). Точка разделения должна стоять до коммутационного прибора. Запрещается разрывать PE и PEN проводники.

 Недостаток системы TN-C-S

при обрыве PEN проводника на корпусах заземлённых электроприборов может оказаться опасное напряжение.

Описание системы TN-C-S — Описание системы TN-C-S
только на современных ЛЭП выполненных проводом СИПрекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий,обязательно должны быть выполнены повторные заземления на ЛЭП. 

Согласно п. 1.7.135 ПУЭ когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного РЕ-проводника.

Для обеспечения высокого уровня безопасности от поражения электрическим током в системе TN-C-S необходимо использовать устройства защитного отключения (УЗО).

Особенности системы заземления ТТ

Описание системы ТТ — Описание системы ТТ
защитный проводник PE заземляется независимо от нулевого рабочего проводника N и запрещена какая-либо связь между ними.

Систему TT рекомендуется применять при неудовлетворительном состоянии питающей воздушной линии электропередач (ВЛ) (старые неизолированные провода ВЛ, отсутствие повторного заземления на опорах).

Замечание

 СП 31-106-2002 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ОДНОКВАРТИРНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ» устанавливает, что электроснабжение жилого дома должно осуществляться от сетей напряжением 380/220 В с системой заземления TN-C-S.

Внутренние цепи должны быть выполнены с раздельными нулевым защитным и нулевым рабочим (нейтральным) проводниками.

Правила монтажа системы ТТ:

1. Установка УЗО на вводе с уставкой 100-300 мА (пожарное УЗО).
2. Установка УЗО с уставкой не более 30 мА (желательно 10 мА — на ванную) на все групповые линии (защита по току утечки от прикосновения к токоведущим частям электрооборудования при появлении неисправностей в электропроводке дома).
3. Нулевой рабочий проводник N не должен соединяться с местным контуром заземления и шиной РЕ.
4. Для защиты электрических приборов от атмосферных перенапряжений необходимо устанавливать ограничители перенапряжения (ОПН) или ограничители импульсных перенапряжений (ОПС или УЗИП).
5. Сопротивление контура заземления Rc должно удовлетворять условию ПУЭ (п. 1.7.59):
   • при УЗО с уставкой в 30 мА сопротивление контура заземления (заземлителя) — не более 1666 Ом;
   • при УЗО с уставкой 100 мА сопротивление контура заземления (заземлителя) — не более 500 Ом. 

Для выполнения вышесказанного условия достаточно будет использовать один вертикальный заземлитель в виде уголка или прутка длиной около 2-2,5 метра. Но я рекомендую выполнить контур более тщательно, забив несколько заземлителей (хуже не будет).

Недостатки системы ТТ:

1. При коротком замыкании фазы на землю на корпусах электроприборов будет опасный потенциал (ток короткого замыкания недостаточен, чтобы сработал автомат защиты, поэтому обязательна установка УЗО — ПУЭ 1.7.59).

Указанный недостаток системы можно нейтрализовать установкой реле контроля напряжения и УЗО (2-х каскадная схема с одним «пожарным» или селективным УЗО на весь дом и несколькими УЗО на всех линиях потребителей).