Провод для заземления: сечение, марка, цвет

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.

Действующие системы заземления

По согласованию с Международной электротехнической комиссией (МЭК), Госстандарт России установил общепринятые виды заземляющих систем, обязательных к установке в зданиях и сооружениях. Для жилых построек должны применяться разновидности системы TN. Сегодня ПУЭ определяет, что варианты TN-S и TN-C-S являются наиболее приемлемыми в плане безопасности. Раньше в жилых зданиях применяли TN-C, где роль заземляющего и нулевого выполнял один проводник по всей цепи.

Во избежание разногласий приняты единые обозначения проводников, использующихся при разводке электропитания.

L1, L2, L3 – фазовые провода
N –нейтральный, или нулевой, провод;
РЕ – нулевой защитный, или заземляющий;
PEN – нейтраль и заземление, объединённые в один провод.

Каждая из букв в названии заземляющей системы несёт определённый смысл. В буквосочетании TN буква Т даёт информацию о том, что заземляющий провод соединяется с нулевым (нейтральным) в источнике электроэнергии. То есть создаётся глухозаземлённая нейтраль. Таковым, например, служит трансформатор подстанции, от которого питаются жилые дома. Его заземляют, вбивая рядом три штыря в землю по форме вершин треугольника. Глубина их проникновения может быть значительной, так как они должны достичь водоносного слоя. Штыри заземления соединяет провод или металлическая полоса, образуя треугольный контур.

Вторая буква сочетания TN обозначает защитное зануление, то есть подсоединение открытых проводящих частей к глухозаземлённой нейтрали. Как видно из рисунка, в системе TN-C-S глухозаземлённая нейтраль расщепляется на два проводника – нейтральный и заземляющий. Это расщепление происходит на входе в жилые постройки. То есть от подстанции к постройкам трёхфазное напряжение передаётся по 4 проводам. В жилых помещениях к розеткам подключаются: провод заземления, нейтральный и один из фазных. К трёхфазным розеткам подсоединяются 5 проводников.

Чтобы сделать систему TN-S, нейтраль и заземление ведут отдельно, начиная с места, где образуется глухозаземлённая нейтраль. То есть – от трансформатора подстанции. Электричество подводится к постройкам таким образом, что заземление силового кабеля и зануление идут по разным жилам. Для этого потребуется 5-жильный силовой кабель. Разводка внутри здания производится так же, как в TN-C-S.

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

Тип заземляемой электроустановки	Величина линейного напряжения Uл, В	Величина фазного напряжения Uф, В	Сопротивление заземлителя R, Ом не более
Места присоединения нейтралей генераторов, трансформаторов и других источников тока	660	380	2
	380	220	4
	220	127	8
Точки подключения, расположенные вблизи мест присоединения присоединения нейтралей генераторов, трансформаторов и других источников тока	660	380	15
	380	220	30
	220	127	60
Места повторных заземления ВЛ и питающих линий	660	380	15
	380	220	30
	220	127	60

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.

Выбор заземлителей и сечения заземляющих проводов

Кроме вышеописанных заземляющих контуров, ПУЭ допускают использование других естественных заземлителей. Ими могут быть:

элементы зданий, выполненные из металла или железобетона;
водопроводные трубы из металла – при условии, что они проложены в земле;
металлические оболочки проложенных под землёй кабелей.

Категорически запрещено использование в качестве заземлителей труб отопления, газовых и канализационных систем. Нельзя заземляться от алюминиевых конструкций и оболочек кабелей, а также от железобетонной арматуры, если она была предварительно напряжена.

Сечение провода для заземления выбирается, исходя из определения ПУЭ. Если поперечная площадь фазного проводника однофазной сети меньше 16 мм2 – заземляющий провод должен иметь такое же сечение. К примеру, если к блоку розеток подключается кабель сечением 2,5 мм2, то изолированный проводник заземления должен иметь такую же поперечную площадь – 2,5 мм2. При использовании провода заземления, не имеющего изоляции, его сечение должно быть не менее 4 мм2.

При поперечной площади фазных жил от 16 до 35 мм2 кабель заземления должен иметь сечение 16 мм2. При использовании схем заземления TN-C и TN-C-S проводник PEN должен иметь минимальную поперечную площадь 10 мм2 с медной проволокой. Для алюминиевых проводов эта величина составляет 16 мм2.

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.

Материал	Профиль сечения	Диаметр(мм)/площадь поперечного сечения(мм.кв)
Медь	Круглый Прямоугольный Трубный Канат многопроволочный	12 мм 50 мм.кв 20 мм 1,8 мм/35 мм.кв
Оцинкованная сталь	Круглый для вертикальных Круглый для горизонтальных Прямоугольный Трубный	12 мм 10 мм 75 мм.кв 25 мм
Черная сталь	Круглый для вертикальных Круглый для горизонтальных Прямоугольный Угловой Трубный	16 мм 10 мм 100 мм.кв 100 мм.кв 32

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.

Сечение фазных проводников, мм.кв.	Наименьшее сечение защищенных проводников, мм.кв.
S>35	S/2
35>S>16	16
S<16	S

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

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:

 

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.

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.

Кабель NYM

Шнур категории NYM пользуется большим спросом среди потребителей. Его можно использовать при эффективной транспортировке электричества в стандартных условиях. Предназначение кабеля – передача переменного напряжения с частотой до 50 Гц. К данному типу кабеля можно присоединить любое электрическое оборудование. Кабель должен иметь первый класс защищенности. Особенности кабеля марки NYM:

• Наличие медной жилы;
• Промежуточная оболочка;
• Соответствие цвета нормативам ПУЭ;
• Простота в использовании.

Проводник марки NYM

Кабель ВВГ

Данный тип кабеля ВВГ имеет медные жилы, категории 1 и 2 класса скрутки. Сегодня можно встретить многожильные или поливинилхлоридные модели проводника. Например, трехжильный, 4 или 5 шнур имеет нейтраль и заземление. Многие часто задаются вопросом, какого цвета провод заземления используется в трехжильном проводе? Для изоляции жилы всегда применяется зелёно-жёлтый поливинилхлоридный пластик.

Провод марки ВВГ

Кабель ПВ-3

Как правило, кабель ПВ-3 состоит из одной жилы со скрученным медным проводом внутри. Чтобы выделить цветом внешнюю оболочку можно воспользоваться различной гаммой.

Кабель марки ПВ-3

Кабель ПВ-6

В составе шнура марки ПВ-6 содержится токопроводящая жила из меди. Для создания изоляционного слоя применяется поливинилхлоридный прозрачный пластик высокого качества. Отличительной особенностью данного материала является повышенная стойкость к механическим воздействиям. При необходимости, можно осуществлять контроль случайного повреждения прозрачного изделия. Придерживаться определённых нормативов по расцветки внешней поверхности в данном случае не обязательно.

Вам это будет интересно Особенности кабеля из сшитого полиэтилена
Описание проводника категории ПВ-6

Обратите внимание! Чтобы проводить электромонтажные работы с соблюдением всех норм и правил, проводник обозначается соответствующим цветом по международным стандартам.

Кабель ESUY

Шнур данной категории может использоваться с целью защиты сети от возникновения короткого замыкания. Энергосистемы со значительными токами часто прибегают к применению кабеля этой марки. Главной особенностью силовой кабельной продукции является стойкость к температурным воздействиям. Этот проводник с небольшой массой легко использовать при электромонтажных работах. Номинал напряжения для ESUY не определяется. Этот показатель нужно установить для транспортировки тока по проводам. Прокладывая кабель своими руками, обязательно необходимо нанести цветную маркировку.

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.

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.

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.

Заземление дачи, частного дома

Для частных малоэтажных построек обязательно требуется выполнять монтаж заземления. Оно позволит обезопасить проживающих там людей. В сельской местности по большей части построены линии электропередач (ЛЭП) старого образца. Поэтому о заземлении придётся позаботиться самостоятельно.

Корпусы таких бытовых приборов, как стиральная машина, электроплита, микроволновка, для безопасности лучше всего заземлить напрямую. В этом случае заземляющего провода в розетке может быть недостаточно. В дачных посёлках и сёлах заземляющие системы выполняют ещё одну важнейшую функцию – предотвращают пожары при попадании в постройку молнии. Только для этого к заземлению достаточно подключить громоотвод. Его нужно обязательно установить рядом с постройками.

Для заземления в частном доме лучше всего подходит система TN-C-S. Она предпочтительна в том случае, если ЛЭП от подстанции к дому удовлетворяет требованиям ПУЭ. Это – защита проводника PEN от механических повреждений и обрыва, а также резервное заземление через каждые 100-200 метров. К сожалению, большинство линий электропередач не соответствуют этим требованиям. Поэтому используется система ТТ (см. рис.). Вот для чего нужен заземляющий контур рядом с домом или дачей. Таким способом подключают большинство частных малоэтажных построек. Только в этом случае кроме защитных автоматов требуется устанавливать устройства защитного отключения (УЗО).

Для штырей контура заземления используются металлические штыри диаметром от 16 мм или уголок. Нельзя использовать для этой цели арматуру – её калёная поверхность будет менять распределение тока утечки. Также нельзя красить штыри и места сварки – лучше использовать для предотвращения коррозии антикоррозионные смеси.

Видео в развитие темы