Какой провод использовать для заземления — подбор оптимального сечения, расчет параметров и выбор правильной марки кабеля

Разделы статьи:

Провод для заземления — сечение и марка кабеля

Заземление в доме имеет ряд преимуществ. Во-первых, жильцы будут хоть как-то защищены от удара током в случае утечки. Во-вторых, эксплуатация некоторых электроприборов будет происходить более безопасно.

С материалами для монтажа самого простого заземления, как правило, проблем не возникает. Это металлический уголок или арматура, а также, уже готовый комплект модульного заземления.

Чаще всего те, кто решил самостоятельно сделать заземление в доме, задаются вопросом о том, какой провод для прокладки использовать. Допустим, заземлители зарыты в грунт и соединены металлической полосой.

Далее, уже от полосы, которая подводится к дому, заземление тянется проводом. Так вот, следует знать, какое сечение провода должно быть, и какой кабель можно использовать для этих целей. В данной статье сайта как раз и будет рассмотрен этот важнейший вопрос.

Каким должен быть провод заземления

Требования, предъявляемые к заземляющему проводу, могут быть различны, все зависит от особенности почвы, цели которые ставятся перед ним, эксплуатационных характеристик, а также самих электроустановок.

Основным критерием, которому они все должны отвечать является возможность пропускать электрический ток такой же по силе как при возникновении КЗ.

Остальные критерии различны, они будут классифицироваться по следующим признакам:

1. Количество жил у провода и его класс гибкости. Для подключения электрических установок к заземляющему проводу используются моножильные и однопроволочные провода.
2. В том случае если дверцы щитков, в которых происходит распределение проводов, ячейки, заземляющие блоки необходимо часто открывать или закрывать, то для этого используют другие провода – мультижильные или многопроволочные. Именно они более устойчивы к частым сгибаниям-разгибаниям.
3. Расположение. Данный провод может проходить либо как отдельная линия, либо находиться в кабельно-проводном изделии.
4. Наличие или отсутствие изоляции. Данное условие нужно в том случае, если провод необходимо будет использовать как в открытом, так и закрытом способе.
5. Используемый токопроводящий материал. Выбор жилы находящейся в проводе (медная, стальная, алюминиевая) зависит от физических свойств проводника и его химической стойкости.

К примеру, медь обладает наименьшим показателем удельного сопротивления и отличными антикоррозийными характеристиками в сравнении с другими веществами (алюминий, сталь).

Расцветка изоляционного покрытия проводников

Обозначать по цветам кабели заземления, фазы и нуля необходимо в соответствии с требованиями ПУЭ. В документе установлены различия расцветки для заземления в электрощитке, а также для нуля и фазы. Понимание цветового обозначения изоляции исключает необходимость расшифровки буквенных маркеров.

Цвет жилы заземления

На территории РФ с 1 января 2011 года действует европейский стандарт МЭК 60446:2007. В нем отмечено, что заземление имеет только желто-зеленую изоляцию. Если составляется электросхема, земля должна обозначаться как РЕ.

Жила заземления есть только в кабелях от 3-х жил.

В проводниках PEN, используемых в старых постройках, совмещены жилы земли и нуля. Изоляционное покрытие в данном случае имеет синий цвет заземления и желто-зеленые кембрики на точках соединения и концах провода. В некоторых случаях использовалась обратная маркировка – зануление желто-зеленого цвета с синими наконечниками.

Жилы земли и нуля PEN-кабелей тоньше, чем фазные.

Организация защитного заземления – обязательное условие создания электросети в жилом и промышленном строении. Его необходимость указана в ПУЭ и ГОСТ 18714-81. Стандарты гласят, что нулевое заземление должно иметь наименьший показатель сопротивления. Чтобы не запутаться, используют цветовую разметку кабелей.

Цветовое обозначение нулевых рабочих контактов

Цвет проводов в электропроводке
Чтобы не перепутать, где фаза, а где ноль, вместо букв L и N ориентируются на цвета кабелей. Электрические стандарты отмечают, что нейтраль бывает синего, голубого, сине-белого оттенка вне зависимости от количества жил.

Обозначить ноль можно латинской литерой N, который на схеме читается как минус. Причина прочтения – участие нуля в замыкании электроцепи.

Расцветка фазного провода

Фаза – это токоведущая линия, которая при неосторожном касании может привести к поражению током. У мастеров-новичков часто возникают сложности с поиском кабеля. Обозначается фаза черным, коричневым, кремовым, красным, оранжевым, розовым, фиолетовым, серым и белым оттенком.

Буквенный индекс фазы – L. Он используется там, где провода не размечены цветом. При подключении кабеля к нескольким фазам рядом с литерой L ставится порядковый номер или латинские буквы А, В, С. Фазу также часто маркируют как плюс.

Фазный провод не может быть синим, голубым, зеленым или желтым.

Виды заземляющих проводов

Среди наиболее популярных маркировок проводов заземления, которые разрешено использовать для проведения заземляющего проводника выделяют следующие виды.

ВВГ. Данный вид имеет медную жилу и оснащен слоем изоляции и дополнительным наружным покрытием из полимерного ПВХ.

• Производится как в моно-, так и мультижильном исполнении.
• Класс гибкости данного провода – 1,2. Используется в электросети от 0,66 до 6 кВ.
• Диапазон температур, при которой его можно использовать составляет от минус до плюс пятидесяти градусов по Цельсию.
• Кабель с тремя – пятью жилами может быть оснащен нейтралью и заземляющим проводником.

НУМ. Провод довольно эластичный, класс гибкости от одного до пяти, в середине которого имеется медный проводник.

• Выпускается в изоляции из ПВХ и дополнительной оболочке, между которыми находится негорючая резиновая смесь.
• Его разрешено использовать в электрических сетях, в которых напряжение доходит до 0,66 кВ. работоспособность провода сохраняется от -50 до +50 градусов по Цельсию.
• Имеется одно но – ему необходима защита от воздействия ультрафиолета.

Следующая группа проводов, имеющая маркировку ПВ, имеет мультипроволочную медную жилу в изоляции с двойным слоем из ПВХ, который не горит. Они рассчитаны на электрическое напряжение переменного тока до 0,45 кВ. а постоянного до одного киловатт.

Они отличаются между собой классом гибкости, который указывается в маркировке проводов и заземляющим проводником:

• 3 класс гибкости – обладает прекрасной водостойкостью, не подвержен воздействию паров, конденсатов, плесени. Сохраняет работоспособность от минус семидесяти до плюс шестидесяти градусов по Цельсию. Именно поэтому его используют в помещениях с высоким уровнем влажности, к примеру, баня, открытое пространство;
• 6 класс гибкости – по характеристикам схож с предыдущим видом провода, только немного пластичней;
• С класс гибкости – довольно пластичный из данной категории соединительных изделий. Класс гибкости от двух до пяти. Он обладает медный мультипроволочный электропроводник расположенный в малогорючей изоляции из ПВХ и дополнительном покрытии. Он рассчитан на электрическое напряжение от 0,38 до 0,66 киловатт. Работоспособность сохраняется – от минус 25 до плюс 40 градусов по Цельсию.
• ESUY – самый гибкий из всех предложенных видов кабелей. Он обладает жилой состоящей из многочисленного количества меднолуженых проволочек, расположенных в меднопроволочной оплетке, а также оболочке из прозрачного не способного к возгоранию полимерному ПВХ. Используется данный вид кабеля при температуре от -5 до + 70 градусов по Цельсию.

Он используется для заземления переносного оборудования, во время ремонтных работ и ТО, также его применяют с силовых установках с высоким вольтажем, на железнодорожном транспорте в тяговых установках и при возникновении выровнить узлы электромашин.

Помимо перечисленных категорий кабелей используют и другие марки, к примеру, МГ (без изоляции), ВБбШв (в броне), ШВВП (шнурок). Во время выбора маркировки кабеля стоит учесть требования, изложенные выше ну и, конечно же, нормы ПУЭ, СНиПы, СП.

Буквенная маркировка проводов

Маркировка кабелей в электрических установках под напряжением до 1000 В регулируется ГОСТ Р 50462-2009:

• в п. 6. 2.1 указывается, что нулевой проводник маркируется как N;
• пункт 6.2.2. гласит, что провод защиты с заземлением обозначается PE;
• в п. 6.2.12 сказано, что в электрике L является фазой.

Понимание маркировки упрощает монтажные работы в хозяйственных, жилых и административных зданиях.

L – обозначение фазы

N – буквенный символ нуля

Знак нулевого или нейтрального рабочего кабеля – N, от сокращения терминов neutral или NULL. При составлении схемы так маркируются клеммы коммутации нуля в однофазной или трехфазной сети.

Слово «ноль» используется только на территории стран СНГ, во всем мире жила называется нейтраль.

PE – индекс заземления

Маркировка заземления
Если проводка заземлена, применяется буквенный маркер PE. С английского значение Protective Earthing переводится как провод заземления. Аналогично будут обозначаться зажимы и контакты для коммутации с заземляющим нулем.

Как выбирать тип сечения

Чтобы правильно подобрать сечение проводов заземления, необходимо ориентироваться на возможности электрической сети. Контур заземления, а также проводник не подвержен постоянным нагрузкам, в отличие от фазы и ноля.

Именно поэтому сечение заземляющего провода, согласно п. 1.7.126 ПУЭ, должно определяться таким образом:

• Для силового кабеля 16 мм2 берется такого же сечение заземляющий;
• Силовой кабель от 16 до 35 мм2 потребует 16мм2;
• Для силового кабеля более 35 мм2 потребуется не менее полутора фазного.

ГЗШ — медь, сталь или алюминий

Основой ОСУП является главная заземляющая шина – ГЗШ. Какой она должна быть и из какого материала выполнена?

В ПУЭ 1.7.119 говорится о том, что функцию ГЗШ может выполнять РЕ шина внутри распределительного устройства. Зачастую так и делается.

А если ГЗШ вынесена наружу щитовой, отдельно от ВРУ и смонтирована на стене, каких правил при выборе и расчетах здесь придерживаться?

Сначала определимся по материалу изготовления. Пункт 8 циркуляра говорит о том, что отдельно установленную ГЗШ рекомендуется делать из стали.

При этом ПУЭ утверждает обратное, что ГЗШ в первую очередь должна быть медной.

Алюминий при этом категорический запрещен!

Кому же в этой ситуации верить и что в конечном итоге выбрать, сталь или медь?

Выбор всегда остается за вами, но опытные профессиональные электромонтеры все же предпочитают медь. Объясняется это тем, что инспекторы энергонадзора при проверках, охотнее подписывают все бумаги при наличии именно медной ГЗШ.

Лишних вопросов и жарких споров не возникает.

Главная заземляющая шина должна соединять между собой такие элементы как:

• нулевой защитный проводник питающей линии

• проводник, присоединенный к заземляющему устройству повторного заземления

Металлический уголок или полосу, которые закапывают в землю на улице или в подвале дома.

• стальные трубы всех коммуникаций на вводе в здание (водопровод, канализация)

• металлические элементы каркаса здания

• трубы, кожуха, воздуховоды систем вентиляции и кондиционирования

• проводник рабочего заземления

Вот наглядная схема того, что должно быть подключено к ГЗШ проводниками системы уравнивания потенциалов.

А теперь главный вопрос – какого же сечения должна быть заземляющая шина? От чего это зависит, где ее установить и как подключить?

Монтаж заземления

Перед тем как приступить к монтажу кабеля заземления следует проверить имеющуюся систему, для этого необходимо оценить, что за кабеля ответственны за «землю».

• По имеющимся требованиям п.1.1.29 ПУЭ кабеля заземления имеют латинское обозначение – РЕ.
• Цвета проводов заземления должны быть желтого и зеленого оттенков, хотя в этом быть точно уверенным нельзя, поэтому будет лучше, если предварительно их прозвонить.

Заземление в трехжильном проводе выполняется только лишь с помощью тех способов соединения, которые способны обеспечить оптимальный контакт, а также переходное сопротивление близкое к нолю.

Сюда можно отнести пайку, сварку, затяжку под гайко-болтовое соединение при помощи наконечника, гильзы, клеммы.

В том случае если будут соблюдены все требования ПУЭ, правила выбора сечения, способы монтажа заземляющего кабеля и контура «земли», то никаким проблем не возникнет и безопасность для человека будет полностью гарантирована, ну и конечно же сама работа электрических установок, приборов.

Несколько слов об устройстве заземления

Заземлять рекомендуется все «опасные» электроприборы, на корпус которых может пробить фазный провод. Чаще всего это такие электроприборы, которые имеют в своей конструкции нагревательный ТЭН: стиральная машина, электрический котел, водонагреватель.

Для собственных нужд достаточно простого заземления в виде одного или трех заземлителей, которые разносятся друг от друга на расстоянии в 1,5 метра по форме треугольника. Каждый из заземлителей в данном случае соединяется металлической полосой, предпочтительно с использованием сварки, но можно и болтами.

И уже дальше от металлической шины заземление проводом заходит в дом. Соответственно у многих возникает вопрос о том, какой провод для этих целей допускается использовать и какого сечения он должен быть, чтобы заземление выдержало нагрузку.

Фото провода для заземления

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.

Марка и требования к проводникам

Жила заземляющего провода или кабеля может быть и одножильной и многожильной – это зависит только от того, где он будет применяться. Например, для заземления дверцы в электрощите нужно обеспечить её подвижность. Жесткая жила от постоянных открываний дверцы и её изгибаний при этом переломится. Поэтому у жилы должен быть соответствующий класс гибкости, не препятствующий открытию, например 3 и выше.

В то же время для подключения, например, корпуса электродвигателя насосной станции к ГЗШ не нужно обеспечивать подвижность, поскольку этот тип электрообрудования относится к стационарно монтируемому. Поэтому можно использовать жесткие жилы.

Жила заземления может быть:

• изолированной;
• неизолированной;
• находится в составе кабеля;
• быть отдельным одножильным проводом;
• алюминиевой;
• медной.

Отсюда следует вопрос: так какой провод использовать для подключения земли?

В магазинах продаётся кабельная продукция с разным количеством жил: 2, 3, 4, 5. Это нужно для сборки определенных схем включения устройств и подключения электрооборудования к сетям с разным количеством фаз.

Для подключения заземления в розетках и другом электрооборудовании однофазной сети удобно использовать трёхжильные кабели, например ВВГ 3х2,5. А для подключения трёхфазного оборудования к сети и заземления предназначены четырёхжильные кабели, например АВВГ 4х32. При этом в толстых кабелях заземляющий проводник обычно имеет сечение меньшее, чем у фазных жил. Приведем примеры.

Кабели:

• ВВГ – подходит для внутреннего применения. Для прокладки на улице его нужно помещать в гофре или трубах. Производится с различным количеством жил, есть более подробный обзор этого кабеля на сайте. Для использования в жарких помещениях лучше использовать ВВГнг-ls. Этот кабель жесткий и лучше подходит для стационарного монтажа.
• NYM – зарубежная марка по характеристикам похожа на ВВГ. Жесткий.
• ВБбШв – подходит для наружного применения и закапывания в траншею, часто используется для подключения частного дома к сети. Жесткий.

Провода:

• ПВС – неплохо подходит для подключения электроинструмента и удлинителей, потому что состоит из многопроволочных гибких жил. Производится в двух и в трёхжильном варианте.
• ШВВП – аналогично предыдущему, только он не круглый, а плоский.
• ESUY – одножильный мягкий медный провод.

Для подключения провода заземления к сантехнике и прочему в ванне можно использовать одножильные провода с маркировкой ПВ. Цифра после этих букв говорит о классе гибкости, где ПВ-1 жесткая жила, а ПВ-4 или ПВ-6 многопроволочная гибкая жила.

Почему определять фазу и ноль по цвету провода нельзя

По требованиям ПУЭ, проводники имеют свою цветовую маркировку. Полагаться на 100% на такой способ определения не рекомендуется. Возможно, на заводе перепутали кабели, поэтому советуем провести проверку.
При самостоятельном проведении работ можно пометить назначение проводов, особенно если они бесцветные.

Для этого требуется приобрести термоусадочные трубки или изоленту разных окрасок. В соответствии с правилами разрешено делать самостоятельную маркировку не по всей длине электропровода, а только в местах присоединения. Трубку или изоляционную ленту нужно закрепить на соответствующей жиле и записать, какой цвет к какому проводнику относится.

Сварка

В настоящее время ГОСТ не упоминает в числе методов, допустимых для соединения проводов заземления дуговую сварку

Известны два основных вида сварки — электродуговая и экзотермическая. При электродуговой сварке температура достигает +7000°C, из-за чего происходит разрушение защитного антикоррозионного слоя. Кроме этого, сильный нагрев ослабляет не только покрытия, но и металлы, из которых сделаны сердцевины проводников. Возникает так называемая межкристаллитная коррозия, которая потенциально способна привести к разрушению соединения. Вот почему ГОСТ Р 50571.5.54-2013 не указывает в числе допустимых для соединения проводников заземления методов дуговую сварку.

Набор для экзотермической сварки проводников

Вместо дуговой сейчас для соединения проводов заземления применяют так называемую экзотермическую (иногда её ещё называют термитной) сварку. При экзотермической сварке для нагрева металла используется так называемый термит — порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной (либо окисью меди). Применительно к контуру заземления обычно используется термит на основе алюминия и оксида меди. Место соединения заформовывают огнеупорным материалом, туда засыпают порошкообразный термитный состав, который затем поджигают. В результате сгорания термита образуется жидкая медь, которая имеет хорошую адгезию со свариваемым материалам. Температура расплава превышает 3000°C. Экзотермическая сварка соответствует нормам как ГОСТ Р 50571.5.54-2013, так и ПУЭ.

Посмотреть, как осуществляется экзотермическая сварка, можно на видео:

Выпускаются готовые комплекты для экзотермической сварки, для использования которых не требуется специальной подготовки. Тем не менее, при прочих равных условиях, применение экзотермической сварки всё же сложнее, чем соединение проводов винтовыми зажимами. Естественно, к винтовым зажимам, пригодным для соединения проводов заземления, предъявляются особые требования.

Часто задаваемые типовые вопросы от читателей

1. На старом советском водном насосе отрезана электрическая вилка. Все провода одинакового цвета. Как определить, где защитный проводник?
   В принципе, ничего сложного здесь нет, для определения защитного проводника вам понадобиться сам насос и мультиметр (тестер), если нет ни мультиметра, ни тестера, но есть мегаомметр, то можно воспользоваться и ним.

   Для проверки выполните такую последовательность действий:

   — Зачистите конца трех жил, которые выходят с насоса таким образом, чтобы вы могли четко касаться к ним щупом по очереди, исключая контакт щупа с соседними жилами.

   — Затем установите тестер в режим прозвонки цепи, щупы подключите к соответствующим выводам мультиметра.

   — Зафиксируйте один щуп на корпусе насоса. Важно, чтобы место установки давало хороший контакт, поэтому при наличии краски, толстого слоя грязи и прочих препятствий на пути протекания электрического тока в корпус, их нужно зачистить или подобрать другое место.

   — Вторым щупом, как показано на рисунке ниже, поочередно прикасайтесь к каждой из жил шнура питания насоса.

   — Та жила, которая покажет цепь с корпусом и есть защитный проводник. Соответственно две другие – фазный проводник и нейтральный проводник.

   Такой метод актуален для проверки исправного насоса, если у электрической машины изоляция обмоток имеет пробой на корпус, то звониться с землей будет не только PE проводник.