Как правильно выбрать сечение для провода заземления

Для чего нужен заземляющий провод, принцип работы

Присоединение заземляющего провода к шине
Основная задача заземления – предотвратить поражение человека или животного электрическим током. Исправный электрический прибор имеет целостный корпус с надежно изолированными деталями, которые находятся под напряжением. Если бытовая техника выходит из строя, токоведущие части могут коснуться корпуса и это приведет к тому, что он тоже будет под напряжением. Прикоснувшись к такому устройству, человека неизбежно ударит током.

В данном случае эксплуатация автоматического выключателя нецелесообразна, поскольку силы тока, протекающей по телу человека, будет недостаточно для отключения подачи электроэнергии. Но этой силы, к сожалению, бывает достаточно, чтобы лишить человека здоровья или даже жизни.

Чтобы исключить вероятность развития подобных событий, нужно заземлить все электрические приборы через проводники. Заземление бытовой техники в домашних условиях возможно лишь в том случае, если дом оснащен контуром заземления. К сожалению, дома старых построек подобными новшествами не оснащены. Обусловлено это тем, что еще десятилетия назад люди в домах практически не имели бытовых приборов, следовательно, нагрузка на сеть была минимальной.

Теперь к двухфазной проводке добавляют еще одну жилу – заземляющий провод. В результате проводка уже трехфазная – два провода – это ноль и фаза, а третий – защитное заземление. Таким образом, подключая вилку бытовой техники в розетку, металлический корпус прибора автоматически соединяется с защитным заземлением.

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.

Критерии выбора кабеля для заземления

Схемы заземления
Прежде чем выбирать заземляющий проводник, нужно разобраться с несколькими важными моментами.

Владельцы частных домов и загородных построек 1998 года и ранее вынуждены самостоятельно проводить заземление. Современные сооружения еще в процессе строительства оснащаются готовой системой.

Чтобы правильно выбрать провод заземления и его сечение, нужно выяснить, какая система установлена в доме. Согласно Правилам Устройства Электроустановок их может быть использовано 4 вида:

• TN-S – в системе переменного тока дополнительно произведено заземление с использованием нейтрали и отдельного провода.
• TN-C характеризуется объединением проводов ноль и земля, нейтраль выводится отдельно. Самый распространенный способ защиты, который применялся в Европе несколько десятилетий назад.
• TT – оснащение электрооборудования прямым защитным заземлением.
• IT – работа непосредственно с корпусами бытовой техники через полную изоляцию всех токопроводящих кабелей и сам корпус.

На используемой схеме заземления всегда должна быть указана маркировка. В России их можно встретить две:

• PE – заземление;
• PEN – в одном кабеле объединены ноль и земля.

Следующий важный критерий выбора – используемый тип заземления. В зависимости от предназначения они делятся на два вида – переносное и стационарное. В бытовых условиях достаточно стационарного вида, который допускает эксплуатацию как одножильных, так и трехжильных кабелей.

У многих малоосведомленных в этих опросах людей возникают сложности в том, какого цвета провод заземления. Согласно требованиям ПУЭ, провод должен быть изготовлен в желто-зеленом цвете изоляции.

После определения типа кабеля и материала системы можно приступать к следующему основному шагу – подбор подходящего сечения.

Как сделать заземление правильно в квартире

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать какая система защиты установлена именно в вашем доме.

Как правило в старых домах советской постройки применялась Система TN-C, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник, и они совмещены на всем протяжении системы. Узнать такую систему можно по двухжильному кабелю, который проложен по квартире и по четырехжильному в общем щитке.

Если говорить честно, как правильно сделать заземление именно в квартире в старом фонде, то такая система защищает только от короткого замыкания и возрастает вероятность получения удара током. Поэтому говорить о защитном заземлении в данном случае необходимо с некой долей риска. Есть несколько рабочих вариантов, которые снижают риски, но при этом не являются полноценной защитой, и делаются на ваш страх и риск.

Вариант 1 Меняем проводку в квартире на трехжильную L, N, PE, но PE никуда не подключаем. В будущем, когда будет сделано общедомовое заземление, можно будет подключиться. На группы розеток обязательно устанавливаем УЗО на случай попадания фазы на корпус в пределах квартиры. Абсолютной защиты они не гарантируют. Но при повреждении бытовой техники УЗО обесточит линию и не позволит току достичь опасной величины.

Вариант 2 Договариваемся с соседями и управляющей компанией и делаем отдельный контур заземления возле подъезда по принципу как в частном доме. Этот вариант самый безопасный и правильный.

Вариант 3 Ноль оставляем как есть, провод PE берем с магистрального PEN провода. Можно с места, куда он подходит к корпусу этажного щитка. Важно, чтобы наши N и PE были подключены в разных точках. PE – на корпусе, N – на изолированной от корпуса шине, на которую ноли приходит после вводного рубильника или автомата и счетчика. При этом остается большой минус в таком решении. Нуль может отгореть на входе в дом. Вы можете думать, что домов меньше, чем квартир и вероятность возникновения такой проблемы меньше, но это опасность все же есть. Поэтому такое заземление то же не работает на 100%.

Внимание! Не делайте заземляющий провод с контактной точкой на батарее центрального отопления или водоснабжения. Нельзя делать заземление, соединив в розетке нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Это опасно, так как может отгореть рабочий нуль в щитке. После этого на корпусе ваших электроприборов появиться 220В.

В современных многоквартирных домах используется система TN-S, в ней проводники N и PE разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя. Эта система самая безопасная и предпочтительная, но применяется только в новых электроустановках из-за высокой стоимости. В большинстве домов сейчас используется система TN-C-S, в которой проводники N и PE после подстанции соединены в один провод PEN, а потом, на вводе в здание, разделены.

В данном случае организовать защитное заземление можно на этапе монтажа электрики используя трехжильные провода, розетки с заземлением и защитную автоматик. При попадании фазы на корпус прибора должен сработать защитный автомат. При касании токоведущих частей должен сработать УЗО.

Для разводки электричества советую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ НГ, для розеточных групп сечением 3 на 2.5 для световых групп 3 на 1.5. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки. Одновременно со сборкой квартирного щитка электрики проверьте подключение заземляющего провода в общем домовом щитке.

Внимание! Сделайте отдельный контур заземления для металлической ванны и раковины, металлических труб стиральной машины. Правильно соединяйте кабель заземления с металлической ванной к специально приваренному к корпусу ванны ушку, но не к регулируемым болтовым креплениям ванны.

Схематично схему защитного заземления в ванной квартире можно представить следующим образом.

Внимание! При наличии в щитке УЗО заземляющий проводник не должен нигде иметь контакта с N проводником, так как будет срабатывать УЗО. Помните, что «земля» не должна разрываться, посредством выключателей

Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника

Пример кабеля с меньшим сечением PEN жилы
Для подключения системы защиты могут использоваться не только естественные заземлители, но и искусственные. Правила подбора в каждом случае отличаются друг от друга и имеют свои технические особенности.

Искусственными оснащаются сети мощностью свыше 1 кВт, в остальных случаях допустима эксплуатация естественных.

Искусственный сегмент изготавливают из оцинкованных сплавов, стали и меди. Сечение подбирается согласно Правилам Установки Электрооборудования в специальных таблицах.

Одно простое, но важное правило – проводник должен иметь сечение, которое равно сечению фазового провода при условии, что проводник не менее 16 мм.кв. В других случаях сечение вычисляется с помощью таблицы, приведенной в ПУЭ.

В обычной квартире, которая оснащена всем необходимым оборудованием, достаточно устанавливать систему защиты с одножильным проводом с желто-зеленой изоляцией.

Какой провод использовать для заземления

Кратко о терминах

Чтобы статья была понятной даже для тех, кто далёк от электротехники, мы привели пояснение к терминам, которые в ней будут использоваться.

Заземлителем называют основа системы заземления. Обычно оно представляет собой металлические штыри, вогнанные в землю на равном расстоянии друг от друга, формируя фигуру наподобие треугольника.

Заземляющей шиной или ГЗШ называют металлическую полосу, проложенную по периметру помещения или около защищаемых приборов, которая соединяет все заземляющие проводники электроприборов с заземлителем.

Заземляющим проводом или жилой называют тот проводник, который обеспечивает соединение заземлителя с ГЗШ.

Металлосвязь – это понятие, которое характеризует контакт между металлическими частями корпусов электрооборудования, в том числе двери электрических щитов или шкафов с их корпусами.

Сечение провода заземления

Для обеспечения надежной защиты от поражения током и работы защитных коммутационных приборов заземляющий провод подбирают в зависимости от сечения фазы. Это нужно для того, чтобы в случае аварии он выдержал высокие токи и не отгорел. Если это произойдет – то защита не сработает, а опасный потенциал окажется на корпусе электроприбора.

Сечение заземляющего провода должно быть:

• Если фаза используется сечением до 16 кв. мм – заземляющий проводник должен быть аналогичного размера.
• Если площадь поперечного сечения фазы от 16 до 35 кв. мм, то у «земли» оно должно быть 16 кв. мм.
• При сечении фазы больше 35 кв. мм – минимальное сечение провода заземления должно быть не менее чем половина сечения фазного.

Маркировка проводов

Провода заземления имеют еще одну характеристическую особенность – маркировку.

Цвет заземления

Заземление, согласно правилам ПУЭ, должно быть окрашено в желто-зеленый цвет. Однако редко встречаются светло-зеленые или полностью желтые провода. Также кабель может быть оснащен оплеткой синего окраса в местах фиксации, что свидетельствует о заземлении вместе с нулем.

В распределительном щитке его соединяют с шиной, корпусом и дверцей щита, изготовленной из металла. В коробке подключение стремится к проводам земли. Заземлительный проводник нельзя соединять с устройством защитного отключения.

Условные обозначения на электросхемах: для постоянного тока, стандартное заземление, к корпусу электрооборудования, чистое и защитное.

Цвет нейтрали

Пример внешнего вида нейтрального провода
Нулевой проводник имеет строго синий окрас. В распределительном щитке его необходимо подключать к шине нейтрали, которая обозначается буквой N. К ней же подсоединяют все оставшиеся проводники синего окраса. Через электрический счетчик или напрямую без установки автомата шина стыкуется к вводу. В распределительной коробке все провода, за исключением синего цвета, не должны быть задействованы в коммутации. Нулевые проводники в розетках подключают к контакту, обозначающемуся N – находится на тыльной ее стороне.

Цвет фазы

В сравнении с заземлением и нейтралью фаза имеет более обширный спектр цветов. Для обозначения провода могут быть использованы любые цвета кроме синего, желтого и зеленого. Самые распространенные – черный, красный и коричневый.

В распределительной коробке фазу, которая отходит от потребителя, подсоединяют к контакту автоматического переключателя, расположенного в самом низу, или оборудования защитного отключения. В выключателях проводят коммутацию фазы.

Самостоятельное обозначение проводов

Периодически встречаются проводники с несвойственными для них окрасами. Такие решения не соответствуют стандартам, изложенным в ПУЭ. Для облегчения поставленной задачи рекомендуется самостоятельно промаркировать провода необходимыми цветами. Используется для этого цветная изолента, а также термоусадочная трубка.

Еще одна задача мастера – записать отдельно на листочке значения цветов.

Цвет провода и особенности подключения

Какого цвета должна быть изоляция провода заземления? Заземляющие проводники и шины всегда имеют желто-зеленый полосатый окрас. Это позволяет безошибочно (если монтаж правильный) определять назначение проводов при ремонте проводки. Фазный проводник может иметь коричневый или другой цвет, а нулевой почти всегда синего цвета. В цепях постоянного тока часто маркируют красным плюс, а черным минус. Более подробно данный вопрос рассмотрен в статье: цветовая маркировка проводов.

Если вам достался кабель с цветовой маркировкой не соответствующей ГОСТам, вы можете обозначить землю, фазу и ноль с помощью изоленты или термоусадочной трубки. Кроме цветовой маркировки бывает и буквенная или цифровая:

• L – Line или фаза.
• N – Neutral или нейтраль, ноль.
• PEN или PE – защитный проводник или земля.

Для подключения во вводно-распределительном щитке (и других местах) часто используют земляную и нулевую шины. Это рейка с набором отверстий и винтовыми зажимами, куда подключаются провода. Для подключения провода земли с многопроволочной жилой нужно обязательно её облудить или обжать штыревым наконечником типа НШВИ и подобными. Это правило касается и подключения к клеммам автоматов и другим винтовым соединениям любых гибких проводников.

Для соединения провода с заземляющей шиной необходимо использовать круглые клеммы НКИ, НВИ или другие виды кабельных наконечников с клеммами в виде кольца.

Это может потребоваться при прокладке заземления от контура к щитку. Обычно они бывают двух типов:

• Обжимные. Для того, чтобы закрепить на кабеле их обжимают специальным инструментом. Пассатижами этого делать не стоит, потому что вы не добьетесь надежного обжима. Наилучшее сжатие обеспечивают пресс-клещи (другое название – кримпер) с гексагональными (шестигранными) зажимами.
• Со срывными винтами — для их затяжки просто затягивают винт до срыва его головки.

Вот и все, что мы хотели рассказать вам в данной статье. Теперь вы знаете, какого сечения и марки должен быть провод для заземления. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Основные марки кабеля заземления

Варианты цветовой маркировки провода заземления
Выбирая марку кабеля, необходимо изучать его тип: мобильное или стационарное использование. Стационарная предназначена для защиты оборудования, распределительных щитков и сооружений. Оптимальный вариант – многожильные многопроволочные кабели (ВВГ, ПВГ) и однопроволочные модификации (NYM). Если кабель заземления бесцветный, на жилу направлена земля.

• Кабель NYM – оболочка окрашена в соответствии со всеми правилами и предписаниями, внутри оснащен медными жилами. Также имеет промежуточную дополнительную оболочку, которая повышает эксплуатационный срок кабеля даже при продолжительном его использовании. Не вызывает сложностей при установке.
• ВВг – оснащен жилами, изготовленными из меди первого и второго класса скрутки. Имеет необычную окраску, на которую стоит обратить внимание. Земля – желто-зеленая, а ноль – голубая. Внешняя оболочка и изоляция изготовлена из поливинилхлорида, благодаря этому кабель даже в случае пожара гореть не будет.
• ПВ-6 – медный провод, оболочка изготовлена из прозрачного ПВХ. Есть возможность созерцать работу токопроводящей жилы. Рабочий температурный диапазон -40 – +50 градусов Цельсия, очень гибкий материал.
• ESUY имеет одно стандартное применение – защита от короткого замыкания системы. Способен выдерживать огромные нагрузки, часто используются в распределительных коробках и на железных дорогах.
• ПВ-3 может выпускаться в 11 цветовых гаммах, состоит из большого количества медных нитей, которые помещены в поливинилхлоридную оболочку. Особенность внешней оболочки – хрупкость при неправильном хранении или использовании.

Вопрос выбора кабеля заземления чрезвычайно важен, поскольку неправильно подобранная жила будет неспособна выполнять все технические задачи, поставленные перед ней. Если возникают трудности при самостоятельном выборе, лучше проконсультироваться со специалистом.

Немного теории

Обычному человеку, не особо вдающемуся в основы электротехники, достаточно сложно разобраться во всех этих нюансах. Особенно когда начинают оперировать такими понятиями как заземление, зануление, глухо заземленная или эффективно заземленная нейтраль. Поэтому, для начала попробуем доступным языком объяснить суть всех этих обозначений, и определить основную цель, с которой их придумали.

• Существует пять основных схем подключения нейтрали электрооборудования. Нейтралью называют общую точку обмоток электрооборудования, соединенного в звезду. Соединение звезда — это кода три начала обмотки подключаются к соответствующим фазным проводам, а концы этих обмоток соединяются между собой — нейтраль.
• В точке соединения концов этих обмоток, в идеальных условиях потенциал будет равен нулю. Такой же потенциал имеет земля. Поэтому при помощи шины или проводника выполняется заземление нейтрального провода. Обычно подключается он к специальной шине стационарного заземлителя.
• Такая система называется TN или системой с глухо заземленной нейтралью. В нашей стране она повсеместно используется в электроустановках до 1000В и подразделяется на три подвида.
• Но прежде чем мы приступим к разбору этих подвидов, давайте определимся, что такое нулевой и защитный провод. Как говорит инструкция, нулевым или нейтральным проводом называется проводник, подключенный к нейтрали. На схемах этот провод обычно обозначают – «N».

• Кроме того, существует еще так называемый проводник защитного заземления. Он обозначается «РЕ». Используя КС 066 1 зажим плашечный заземляющего провода или другой подобный вид подключения, он подключается к земле и к корпусу оборудования, тем самым, обеспечивая нулевой потенциал на корпусе. Но как мы помним, в сетях с глухо заземленной нейтралью она так же подключается к земле.

Именно, исходя из этого условия, в сетях TN и существует три вида подключения:

Важно: Ссылаясь на систему заземления TN -С, некоторые «горе электрики» пытаются реализовать ее у себя дома, используя нулевой проводник в качестве и нейтрального и защитного. Но согласно п.1.7.132 ПУЭ для однофазных сетей это запрещено. Это связано с тем, что при обрыве нулевого провода высока вероятность появления напряжения на корпусе защищаемого оборудования. Поэтому, если нет отдельного контура заземления, то лучше обойтись вообще без него, чем подключать корпус оборудования к нулевому проводнику.