Длина и минимальное сечение заземляющего проводника ПУЭ

Установка заземляющих проводников должна проводиться на любых объектах, где работают электроприборы, начиная с промышленного оборудования и трансформаторов, заканчивая жилыми помещениями. Используя заземляющие проводники, удается свести к минимуму риск травмирования электротоком высокого напряжения от деталей из металла, используемых в оборудовании, работающем на электроустановках с напряжением от 220 В и выше.

Какой провод выбрать для линии заземления

Если электропроводка выполняется с нуля, то не следует для контура заземления проводить отдельный кабель – его можно включить в общий проводник, как дополнительная жила к уже имеющейся фазной и нулевой. Это означает, что любой кабель в квартире должен быть трёхжильным: «фаза», «ноль» и «земля».

Отдельный параграф в ПУЭ посвящён PE-проводникам или проводам заземления.

И пункт 1.7.121. ясно говорит, что:

• Провод «земли» может быть проложен вместе с фазным проводником.
• Допускается использовать как изолированный, так и неизолированный PE-проводник.

Третий подпункт 1.7.121

. гласит, что заземляющий проводник допускается прокладывать стационарно, как сейчас делают многие электромонтажные компании, что вполне оправдано.

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.

Шина заземления.

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.

Заметим, что нередко защитное заземление используется для уменьшения количества электромагнитных помех.

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.

Конструкция контура

Составные части

Заземляющий контур

Уже упоминавшееся ранее сопротивление заземления (Rз) контура – основной параметр, контролируемый на всех этапах его эксплуатации и определяющий эффективность его применения. Эта величина должна быть настолько малой, чтобы обеспечить свободный путь аварийному току, стремящемуся стечь в землю.

Обратите внимание! Важнейшим фактором, оказывающим решающее влияние на величину сопротивления заземления, является качество и состояние грунта в месте обустройства ЗУ.

Исходя из этого, рассматриваемое ЗУ или заземляющий контур ЗК (что для нашего случая – одно и то же) должны иметь конструкцию, удовлетворяющую следующим требованиям:

• В её составе необходимо предусмотреть набор металлических прутьев или штырей длиной не менее 2-х метров и диаметром от 10-ти до 25-ти миллиметров;
• Они соединяются между собой (обязательно на сварку) пластинами из того же металла в конструкцию определённой формы, образуя так называемый «заземлитель»;
• Кроме того, в комплект устройства входит подводящая медная шина (её ещё называют электротехнической) с сечением, определяемым типом защищаемого оборудования и величиной токов стекания (смотрите таблицу на рисунке ниже).

Таблица сечений шин

Дополнительная информация. Условно к этой конструкции можно отнести соединительные медные провода в виде жгута или оплётки.

Эти составляющие устройства необходимы для соединения элементов защищаемого оборудования со спуском (медной шиной).

Различие по месту устройства

Согласно положениям ПУЭ, защитный контур может иметь как наружное, так и внутреннее исполнение, причём к каждому из них предъявляются особые требования. Последними устанавливается не только допустимое сопротивление контура заземления, но и оговариваются условия измерения этого параметра в каждом частном случае (снаружи и внутри объекта).

При разделении систем заземления по их местонахождению следует помнить о том, что лишь для наружных конструкций корректен вопрос о том, как нормируется сопротивление заземлителя, поскольку внутри помещения он обычно отсутствует. Для внутренних конструкций характерна разводка по всему периметру помещений электротехнических шин, к которым посредством гибких медных проводников подсоединяются заземляемые части оборудования и приборов.

Для элементов конструкций, заземлённых снаружи объекта, вводится понятие сопротивления повторного заземления, появившееся вследствие особенной организации защиты на подстанции. Дело в том, что при формировании нулевого защитного или совмещённого с ним рабочего проводника на питающей станции нейтральная точка оборудования (понижающего трансформатора, в частности) уже заземляется один раз.

Поэтому когда на ответном конце того же провода (обычно это PEN или PE шина, выводимая непосредственно на щиток потребителя) делается ещё одно местное заземление, его с полным основанием можно назвать повторным. Организация этого вида защиты показана на рисунке ниже.

Повторное заземление

Важно! Наличие местного или повторного заземления позволяет подстраховаться на случай повреждения защитного нулевого провода PEN (PE – в системе электропитания TN-C-S).

Такая неисправность в технической литературе обычно встречается под наименованием «отгорание нуля».

1.7.121

В качестве PE

-проводников в электроустановках напряжениемдо 1 кВ могут использоваться:

1) специально предусмотренные проводники:

жилы многожильных кабелей;

изолированные или неизолированные провода в общей оболочкес фазными проводами;

стационарно проложенные изолированные или неизолированныепроводники;

2) открытые проводящие части электроустановок:

алюминиевые оболочки кабелей;

стальные трубы электропроводок;

металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов икомплектных устройств заводского изготовления.

Металлические короба и лотки электропроводок можноиспользовать в качестве защитных проводников при условии, что конструкциейкоробов и лотков предусмотрено такое использование, о чем имеется указание вдокументации изготовителя, а их расположение исключает возможностьмеханического повреждения;

3) некоторые сторонние проводящие части:

металлические строительные конструкции зданий и сооружений(фермы, колонны и т.п.);

арматура железобетонных строительных конструкций зданий приусловии выполнения требований 1.7.122;

металлические конструкции производственного назначения(подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов,обрамления каналов и т.п.).

Пример расчета

Расчет заземления электрооборудования. Пример — частный дом, используется однофазная электрическая сеть, требуемое сопротивление растеканию не выше 4 Ом. Место расположения — черноземье: эквивалентное удельное сопротивление грунта равно 50 Ом м. Для оборудования системы заземления используются стальные трубы длиной 160 см, диаметром 32 мм.

Расчет одного заземлителя:

Зная сопротивление растеканию, одного заземлителя, нетрудно рассчитать необходимое их количество:

Ответ: 11 заземлителей.

Подбираем кабель для заземления.

Прежде, чем выбирать провод заземления, необходимо определиться с несколькими другими основополагающими вопросами.

Проводить заземление самостоятельно приходится владельцам частных домов или загородных коттеджей, а также старых квартир, постройки ранее 1998 года. Современные дома уже обладают готовой системой заземления, в отличии от всех старых. Для правильного подбора сечения, необходимо выяснить, какая система существует в доме.

Основных, согласно Правилам Устройства Электроустановок (далее ПУЭ), всего четыре:

1. TN-S — осуществлено заземление с помощью отдельного провода и нейтрали, в системе переменного тока;
2. TN-C — кабели «ноль» и «земля» объединяются в один провод, нейтраль отдельно, наиболее распространено в домах прошлого века;
3. TT — прямое защитное заземление, установленное на электрооборудование;
4. IT — работа с корпусом устройства через сопротивление или полной изоляцией всех токопроводящих кабелей.

Непосредственно на схеме заземления Вы должны обнаружить одну из маркировок:

• PE — «заземление»,
• PEN — «ноль» и «земля» в одном кабеле.

Следующим немаловажным фактором выбора, который поможет определиться с правильным сечением проводника, является тип заземления. Стационарное или переносное — в зависимости от предназначения. Для обычного бытового заземления достаточного и стационарного типа, который в свою очередь, допускает как многопролочные, так и однопроволочные многожильные кабели.

Провод должен быть выполнен в желто-зелёном цвете изоляции, согласно ПУЭ.

Когда определились с типом, материалом кабеля и видом системы, переходим к основному шагу — подбору сечения кабеля.

Вопросы, затрагиваемые в ПУЭ

Регламентирование порядка эксплуатации различных видов защитных систем может быть представлено в виде определённого набора требований, касающихся обустройства отдельных конструкций.

Согласно им, функциональная готовность контуров заземления, в состав которых входит целый набор конструктивных элементов, должна подтверждаться следующими техническими данными:

• Описание конструкции и состава защитных устройств, применяемых в действующих электроустановках;
• Формулы для расчета их размеров, а также нормы сопротивления заземляющих устройств (ЗУ);
• Таблицы с корректировочными коэффициентами, позволяющими вводить поправки на качество и состояние грунта в месте размещения контура (с учётом материала отдельных элементов);
• Порядок организации и проведения контрольных испытаний, имеющихся у систем заземления.

На заметку. Наличие документально подтверждённых данных о рабочих характеристиках и надёжности функционирования контура заземления частного дома, например, позволит исключить вероятность поражения электрическим током животных и жильцов.

При его обустройстве предписывается действовать в строгом соответствии с ПУЭ, а также соблюдать все требования, касающиеся эксплуатации данного защитного устройства.

Принцип построения и назначение защитного заземления

Если говорить простыми словами, защитное заземление формируется следующим образом. Заземляющий провод подключается к нетоковедущей металлической части.

На следующем этапе «земля», подключенная к оборудованию, объединяется, а далее идет отдельным проводом или шинкой к заземляющему устройству.

В случае пробоя напряжения на металлический корпус и прикосновения к нему человека потенциал идет через землю, а не через тело. Благодаря низкому сопротивлению, быстрее срабатывает защит и УЗО.

Для сравнения R заземляющего контура всего 4 Ом или меньше, а человека — более 1000 Ом. По закону Ома мы знаем, что ток всегда идет по пути наименьшего сопротивления.

Таким образом, защитное заземление предназначено для решения таких задач:

• уменьшение разницы потенциалов между заземляемым устройством и иными предметами и защита жизни человека;
• отвод тока в землю и повышение его значений для срабатывания защитных устройств (УЗО, автоматов).

Следовательно, при прокладывании проводника для заземления важно позаботиться о наличии защитных устройств. Последние должны быстро реагировать на утечку или высокие токи, отсекая поврежденный участок. Чем быстрее это произойдет, тем лучше.

Проектирование

Грамотные защитные мероприятия начинаются с качественного проекта. Проект должен учитывать особенности постройки дома и отвечать нормативным документам. Оптимальный вариант — когда заземляющие конструкции закладывается в момент общего проектирования дома или дачи. Тогда можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих защитной заземляющей системы — это снизит стоимость монтажа заземления.

выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.

Расчёт сечения заземляющего проводника

Многие мастера-электрики сильно не вникают в суть вопроса и всегда приобретают кабель с жилами одинакового сечения. В итоге провод «земли» не отличается от фазного или рабочего «нуля». Но ПУЭ предусмотрены наименьшие размеры проводников заземления и занесены в виде формул в отдельную таблицу.

Рисунок 2: Провода заземления с уже готовой обжатой клеммой

Основные формулы определения наименьшего сечения PE-проводника:

• При фазном сечении S ≤ 16 мм2, сечение PE-проводника: S.
• При фазном сечении 16 < S ≤ 35, сечение PE-проводника: 16.
• При фазном сечении S > 35, сечение PE-проводника: S/2.

Следует сразу уточнить, что такие расчёты выполняют только на серьёзных промышленных предприятиях, а во время прокладки электропроводки в ломах или квартирах ими очень часто пренебрегают.

Советы

Сухой грунт — плохой проводник электрического тока, поэтому на песчаных почвах чем глубже забиты заземляющие стержни, тем лучше.

Находясь постоянно во влажной почве, конструкция из тонкого металла очень быстро разрушится в результате коррозии и перестанет выполнять возложенные на нее функции. Поэтому, во влажных грунтах, заземляющие стержни должны быть выполнены из достаточно толстых прокатных материалов.

На фото: заземляющий контур здания выполнен из стальной полосы.

Отличным заземлением может послужить водоносная скважина, если обсадочная труба выполнена из металла.

Если крыша дома выполнена из металлочерепицы (профнастила), ее в обязательном порядке заземляют. Подобная конструкция будет прекрасной молниезащитой здания.

Готовый молниеотвод можно получить, заземлив металлическую мачту телевизионной антенны, если таковая имеется.

Цвет провода заземления и особенности подключения

Во избежание путаницы важно понимать, какие обозначения необходимо предусмотреть для таких проводов.

На сегодня применяются следующие виды маркировок:

1. PE — 0-ые защитные провода и шинки, имеющие расцветку в виде переплетающегося желто зеленого оттенков.
2. N — 0-ые провода, обозначаемые голубым цветом (нейтраль).
3. PEN — объединение нуля и заземления. Главная часть голубая, на краях совмещение желто-зеленого цвета.

В нашем случае применяется обозначение с соответствующим цветовым исполнением (желтый и зеленый). Таким же образом он обозначается и в трехжильном проводе.

Если под рукой нет провода с необходимым цветом, можно использовать обычную изоленту желтого и зеленого цвета. Все, что требуется — сделать отметки на концах провода.

Заземление (PE) выводится и подключается к заземляющей шине, корпусу или металлической дверце щитка. Нулевой провод (N) соединяется с шинкой нейтрали.

Подробнее про заземление и зануление https://elektrikexpert.ru/zazemlenie-i-zanulenie.html, в чем разница между ними.

Самостоятельное изготовление

Самостоятельное изготовление заземления представляет собой последовательный процесс, состоящий из нескольких этапов, каждый из которых имеет свои особенности. Для этого не нужна кипа бумаг, так как в частном строительстве разрешение не требуется. Монтаж следует осуществлять в теплое время года, когда грунт оттаял, просох и осел.

Для работы потребуется:

• сварочный аппарат;
• болгарка, перфоратор;
• уровень, рулетка;
• плоскогубцы;
• лопата, кувалда;
• кисточка, краска;
• гофрированная трубка;
• алюминиевый скотч.

Работа выполняется в такой последовательности:

1. Составление проекта. На его основании проводится расчет материалов и оборудования. Следует делать небольшой запас, так как в процессе работы возможны ошибки.
2. Проведение разметки. Аккуратно снимается дерновый слой, затем отрывается котлован заданной формы. Вынутый материал нужно сохранить, так как он пойдет на обратную засыпку.
3. От середины одной стороны или от угла прокапывается ровная траншея к зданию. Она нужна для укладки кабеля или другого проводника тока между рамкой и электрическим щитом.
4. Выпиливаются электроды. Их концы заостряются для более простого погружения в почву. После этого штыри забиваются в грунт по углам траншеи. Если используется уголок, предварительно бурятся отверстия, а проемы заполняются смесью земли и соли.
5. Выпиливаются стороны контура. Проводится их соединение с электродами и между собой. Места сварки закрашиваются.
6. Возле канавы к дому к рамке приваривается болт. К нему прикручивается кабель. Стык закрывается пластиковой бутылкой, горлышко которой герметизируется алюминиевым скотчем.
7. Ввод в дом делается в цоколе. Чтобы предотвратить перетирание изоляции кабеля, в отверстие вставляется гибкая стальная трубка. Кабель протягивается в нее и подключается к щиту.
8. Заключительным этапом является заполнение канав грунтом, его выравнивание и трамбовка.

Основные марки проводов для заземления.

Кабель для заземления.

Кабель NYM

Жилы, а точнее их оболочка, окрашены в соответствии со стандартами ПУЭ, внутри медные жилы. Имеет дополнительную промежуточную оболочку, что повышает уровень безопасности даже при длительном использовании кабеля. Прост в обращении и установке, подходит для напряжения до 660 Вольт с частотой в 50 герц.

Кабель ВВг

Жилы с медной проволокой первого и второго класса скрутки имеют характерную окраску, при этом «ноль» — голубой, а «земля» — желто-зеленая. Изоляция и внешняя оболочка выполняются из поливинилхлорида, благодаря чему сам кабель препятствует горению.

Провод ПВ-6

Медный, многопроволочный в оболочке из прозрачного ПВХ. Токопроводящая жила отлично видна под такой оболочкой, благодаря чему следить за целостностью всей длины провода не составляет труда. Очень гибкий, без проблем может быть подвержен температурам в диапазоне от -40 до +55 градусов Цельсия.

Провод ESUY

Стандартное применение — при защите от короткого замыкания системы. Выдерживает огромные нагрузки, встречается в работе на железных дорогах, в распредблоках. Стойкий к температурам и сгибаниям, имеет защиту от физического и химического воздействия.

Провод ПВ-3

Множество тонких мягких нитей медной проволоки сплетены под единственным слоем поливиниллхлорида. Выпуск возможен в одиннадцати цветовых решениях, но для заземления традиционно используется желто-зеленый вариант.

Особенность оболочки — повышенная ломкость в условиях неправильного производства или хранения. Обратите внимание на свежий срез: не должно присутствовать никаких разрывов. В противном случае кабель использовать не рекомендуется.

Как все это использовать? Для заземления обычной среднестатистической квартиры одинаково подойдёт как многожильный ВВГ, так и однопроволочный NYM. Иногда, в целях экономии используется провод ППВ, без характерной окраски. Это чревато проблемами при ремонте или замене проводки в квартире. Нередко для квартир используются немецкие ESUY, гибкие одножильные провода.

Как видите, понять, какой провод нужен для заземления — задача достаточно сложная, но выполнимая. Достаточно внимательно разобраться в вопросе и ознакомиться с несколькими положениями из правил устройства электроустановок.

Маркировка

Для лучшего понимания поднимем вопрос маркировки изоляции применяемых проводников.

В названии провода могут использоваться следующие обозначения:

• А — алюминиевый сердечник (при отсутствии буквы — медный);
• АС — наличие оплетки из свинца;
• АА — многожильный провод, имеющий алюминиевый сердечник и оплетку из этого же материала;
• Б — защита от коррозии, выполнена из двуслойной стали;
• Г — без оболочки;
• Бн — защита от влаги и стойкость к огню;
• НП — негорючий материал;
• Р — резиновая оболочка;
• В — оболочка из поливинилхлорида;
• К — контрольный кабель и т. д.

На указанную выше маркировку необходимо обращать внимание при выборе провода для заземления в привязке с его сечением (об этом упоминалось выше).

Типы

Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному. Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин. При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.

Фото проводов для заземления

Вам понравилась статья? Поделитесь