Какой провод использовать для заземления: расчет параметров, маркировка и назначение различных типов проводов (видео инструкция + 150 фото)

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

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.

Кабель ПуГВ-ХЛ

Кабель ПуГВ-ХЛ используют для подключения сетей освещения, установки электроприборов с переменным напряжением 450 В и частотностью 400 Гц. Подойдет для одиночной установки в кабельных строениях и производственных помещениях.

Определяем место

Сначала нужно найти место, где будем делать заземляющий контур. От этого выбора будет зависеть безопасность использования контура. Место выбирается с учетом того, что находиться там никто не будет.

Грунтовые работы

После того, как определились с местом, приступаем к земляным работам. Прокопать лопатой траншею напоминающую треугольник. Расстояние между углами желательно чтобы составляли 1,2 м, длина сторон – 3 м, а глубина должна быть 50 – 80 см. Следующая траншея выкапывается к крыльцу дома, такой же глубины. Затем земляным буром делаются отверстия на углах треугольника.

Сборка конструкции

При помощи шлифовального аппарата заостряются концы стальных уголков. Затем кувалдой они вбиваются в подготовленные отверстия на глубину более двух метров. Сверху оставляем 20 см, чтобы делать горизонтальный монтаж. После этого к вбитым уголкам привариваются стальные пластины, чтобы образовался металлический треугольный каркас.

Следующим этапом будет приваривание с одного конца пластины болта. Пластина укладывается в траншею, которая ведет от дома и приваривается другим концом к одному из самых ближайших углов треугольной конструкции. Места, где была произведена сварка, обрабатывается специальным антикоррозийным составом, а затем засыпаются землей ямы.

Отмеряется длина медного силового кабеля (ПуГВ или ВВГНГ) и отрезается. Делается зачистка его концов. Подключается один конец кабеля к электрическому щиту, а другой к болту пластине заземления.

Контрольный замер

Закончив монтаж, делается измерение сопротивления изготовленного заземления. Замеряется с помощью специального прибора. Если нет прибора, можно проверить с помощью лампочки, мощностью более 100 Вт. Один контакт от лампочки подключается к заземлению, второй конец к фазе. Если она горит ярко, то все сделано правильно. Горит тускло, тогда проверьте все стыки, и если нужно, то сварите их заново. Когда лампочка вообще не горит, то проверяйте всю конструкцию.

Мы рассмотрели вопрос, как сделать заземление 220/380В в частном доме своими руками.

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.

Критерии выбора кабеля для 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.

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

Для чего нужно заземление в частном доме или квартире

Простыми словам заземление необходимо для защиты человека от возможного удара током в квартире или частном доме.

Принцип работы защитного заземления — это отведение электрического тока в землю от металлических электроприборов, при их неисправности.

В новой квартире или при строительстве дома нужно обязательно провести работу по прокладке заземляющего кабеля и его подключению к «контуру земли» или общедомовому или индивидуальному

Электроприборы потребляют большое количество энергии, их корпуса металлические и отлично проводят ток, поэтому в особенности обратите внимание на заземление: стиральных машин и холодильников, варочных панелей и духовых шкафов, электрических бойлеров и котлов отопления, микроволновых печей

Корректная работа заземления опирается на факт того, что:

• Происходит снижение до неопасного значения разности потенциалов между заземляемым объектом и другими проводящими ток объектами, имеющими свое заземление.
• В рабочей электрической сети появление утечки тока приведет к быстрому срабатыванию защитного устройства УЗО.
• При утечке тока и контакте заземляемого проводящего объекта с фазным проводом должно происходить отведение этого тока.

Отсюда можно сделать выводы:

• Наиболее опасный вариант для человека, когда корпус электроприбора не заземлен и УЗО отсутствует.
• Если корпус заземлен, УЗО отсутствует, то этот вариант недостаточно безопасен, так как при высоком сопротивлении заземлителя и больших номиналах предохранителей потенциал на заземленном проводнике может достигать очень высоких величин.
• Если корпус не заземлен, но при этом УЗО установлено, утечка тока может произойти через тело человека, коснувшегося одновременно неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети, как только возникнет утечка. Но человек получит лишь кратковременный удар током, не причиняющий вреда здоровью. Но УЗО может быть неисправен, поэтому лучше не рисковать и сделать все по следующему варианту.
• Корпус прибора заземлен и установлено УЗО. Это самый лучший вариант, так как выполнены два защитных решения.

Монтаж, длина и сечение заземлителей

Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7 м и шириной в основании 0,5 м. После чего проводники забивают или погружают в грунт с помощью механизмов таким образом, чтобы на дне траншеи они выступали из земли лишь на 0,1 — 0,2 м. Это позволяет уменьшить колебания сопротивления заземлителей, связанные с изменениями внешней температуры.

Монтаж заземлителей вертикального типа производят на расстоянии 2,5 м друг от друга. Как правило, длина заземлителей составляет 2,5 — 3 м — при таком значении уменьшается влияние промерзания грунта на сопротивление проводников.

В качестве материала для заземлителей выбирают угловую сталь сечением 40×5 или 50×5 мм, поскольку сопротивление растеканию тока такого заземлителя меньше сопротивления аналогичного по массе заземлителя, выполненного из трубы.

По длине траншеи к вбитым отрезкам на расстоянии 50 — 60 мм от верхней кромки приваривают круглую стальную проволоку (катанку) диаметром 10 — 17 мм или прямоугольную

Уровень земли стальную полосу с сечением заземлителя 48×4 мм. Сварочный шов накладывают в два слоя по всем местам соединения. Прочность швов проверяют несколькими ударами молотка массой 1,5—2 кг. По окончании всех выполненных работ траншеи с заземлителем засыпают однородным грунтом, не содержащим камней, щебня и строительного мусора. Сверху производят утрамбовку.

Заземляющий контур соединяется с ГЗШ дома проводом типа ПВ-3 не менее чем в двух точках. Место ввода соединения в здание обозначают специальным опознавательным знаком. Он представляет собой круг диаметром 20 см с вписанной буквой «З» и наносится стойкой краской на стену здания на высоте 150 — 180 см.

При вводе заземляющего контура в дом открытым способом провода заключают в стальную трубу для защиты от механических повреждений.

Подключение

Перед подключением необходимо обозначить основные выводы пяти или трехжильных проводов. Если вы только выполняете монтажные работы, то сможете самостоятельно определить какой провод куда подключить, в противном случае вам придется разбираться в уже существующей проводке. На практике, чтобы определить в схеме подключения расположение всех видов проводов воспользуетесь их цветовым обозначением:

• Фазные проводники – имеют самый разнообразный спектр (коричневые, красные, серые, фиолетовые и т.д.);
• Заземляющие проводники – выполняются желто-зеленым цветом, некоторые изготовители применяют только ярко-зеленый окрас;
• Нулевой проводник – синий или голубой.

Рис. 4: цветовое соответствие проводов Однако заметьте, что не все монтажники соблюдают стандартный порядок маркировки или сам провод может не соответствовать схеме питания, поэтому перед использованием заземляющего или фазного провода стоит предварительно их прозвонить.

Рис. 5. Пример подключения заземления

Само подключение производится таким образом, чтобы обеспечить максимально надежный контакт с нулевым или близким к тому переходным сопротивлением. Поэтому наиболее приемлемыми является пайка, обжим или затяжка под гайку или наконечник.

Категорически запрещено выполнять электрическое соединение провода заземления скрутками и другими нетиповыми способами. Если происходит соединение медного и алюминиевого проводника, между ними обязательно устанавливается латунная прокладка или они обжимаются в гильзу. Далее провод заземления подключается от контура к корпусу оборудования, металлическим элементам для выравнивания потенциала или на соответствующий контакт розетки.

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.

• 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.

• 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.

Из чего состоит заземление

1. Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
2. Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
3. Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.

Рассмотри эти компоненты подробнее.

Внешний, или наружный контур

Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.

Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.

• Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
• Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
• Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м

Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.

Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м

Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.

Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м

Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.

Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.

Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:

Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.

Расшифровка величин формулы:

• R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
• Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
• L — общая длина каждого электрода в контуре.
• d — диаметр электрода (если сечение круглое).
• Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.

Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.

Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.

Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.

И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.

Соответственно, расшифровка дополнительных величин:

• Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
• b — ширина электрода — заземлителя.
• ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:

ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:

Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.

Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.

1.7.122

Использование открытых и сторонних проводящих
частей в качестве PE-проводников
допускается, если они отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и
непрерывности электрической цепи.

Сторонние проводящие части могут быть использованы в
качестве PE-проводников,
если они, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям:

1) непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их
конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических,
химических и других повреждений;

2) их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по
сохранению непрерывности цепи и ее проводимости.

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

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.

Похожие записи:

Как разобрать пластиковое окно, стеклопакет, ручку: своими руками Заводские и самодельные приспособления для кладки кирпича Что делать, если не закрывается верхний угол пластикового окна? инструкция Как подключить трёхклавишный выключатель освещения Как самостоятельно вырезать отверстие под мойку в столешнице Какой пол лучше сделать в квартире: анализ различных вариантов