Провод заземления

Для полноценного функционирования защитной системы, снижающей при авариях уровень напряжения до безопасного, используется соответствующий провод заземления. Его выбирают по материалу, площади сечения и другим параметрам, которые регламентированы действующими нормами. В этой статье будут рассмотрены вопросы выбора таких изделий для бытовых сетей 220 V, их монтажа и эксплуатации.

Провод заземления с комплектом монтажных деталей

Критерии и ограничения

Чтобы не ошибиться при комплектации электротехнического проекта, используют положения «Правил устройства электроустановок» (в дальнейшем «ПУЭ», или «Правила»). В настоящее время действует седьмая версия издания нормативных актов. Она утверждена Министерством энергетики России приказом от 08. 07. 2002 г.

Для исключения сомнений в любой момент можно обратиться к первоисточнику, проверить новейшие изменения в законодательстве. На практике применяют следующие правила для определения, какой кабель системы заземления можно использовать для оснащения дома по площади в разрезе. Для проверки используют сечение фазного проводника имеющейся сети питания (S) в мм²:

• S – при площади проводника меньшей, или равной 16 мм²;
• 16 мм² – если сечение фазного проводника больше 16 мм², но меньше или равно 35 мм²;
• S/2 – при площади, превышающей 35 мм².

Таким образом, если электрическая проводка дома площадью 20 мм², то подойдет кабель системы заземления сечением 16 мм².

Чтобы сделать более точный расчет, используют специальную формулу. Она пригодна для ситуаций, когда время отключения защитного автомата меньше или равно 5 с:

/k, где используются следующие обозначения:

• S – сечение, которое должен иметь кабель системы заземления в мм².
• I – ток, который проходит через заземляющий проводник при коротком замыкании. Его величина должна быть достаточна для срабатывания автоматического устройства отключения питания за время, не превышающее пяти секунд.
• t – это время в секундах, которое нужно автоматическому защитному устройству для прерывания электрической цепи питания.
• k – комплексный коэффициент.

Точное значение последнего параметра берут из таблиц 1.7.6., 1.7.7., 1.7.8. и 1.7.9. ПУЭ. Он рассчитывается с учетом того, какой материал использован для изготовления проводника, в какую оболочку заключен кабель системы заземления. Имеет значение также, какие предполагаются начальные и конечные температуры.

Например, если используется медный заземляющий многожильный кабель, то для разных оболочек надо в формулу добавлять следующие коэффициенты.

Таблица зависимости комплексного коэффициента от температуры и материала кабеля

Особенности монтажных операций

В ПУЭ отдельно рассмотрена ситуация, когда заземляющий провод не изолирован, а прокладывается он так, что поблизости будут находиться металлические изделия. Это возможно при использовании монтажных лотков из металла, если рядом расположены проводящие детали каркаса дома. При достаточной близости даже сравнительно небольшое напряжение 220 V способно создать искры. Они, в свою очередь, могут разрушить полимерный слой изоляции фазных проводов.

Чтобы обеспечить высокий уровень безопасности, в подобных случаях применяют изолированный заземляющий защитный кабель. Диэлектрические параметры его изолирующего слоя должны быть не хуже, чем в расположенных рядом фазных проводах.

Также надо проверить дома линию прокладки с учетом предотвращения следующих негативных факторов:

• При отсутствии качественной изоляционной оболочки металлический проводник будет плохо защищен от разрушительных процессов окисления. Коррозия возникает при наличии кислорода и воды, поэтому надо исключить подобные воздействия.
• Если заземляющий защитный проводник устанавливается рядом с трубопроводом, рельсовыми путями, в иных местах, где возрастает риск механического повреждения, его надо защитить дополнительно, либо выбрать иной маршрут.
• При жестком монтаже проверяют совместимость линии прокладки и размещение швов, предназначенных для компенсации изменения размеров при повышении/снижении температуры. При необходимости делают запас длины проводника, применяют иные конструкторские решения для обеспечения целостности электрической цепи.

Прокладка провода заземления выполняется с учетом особенностей конструкции строения (на рисунке видно, что ввод в здание защищен от механических повреждений)

Иные варианты заземления

Выше описан один из вариантов подключения оборудования к системе заземления дома. В качестве проводников можно использовать не только специализированный медный кабель. Правила допускают применение следующих инженерных решений:

• провод, который находится в единой изоляционной оболочке с фазной линией;
• металлические защитные слои шинопроводов;
• части конструкций зданий, арматуру в железобетонных изделиях;
• лотки, в которых проложены сети питания.

Присоединение проводника заземления к элементам строительной конструкции

Проводники других типов могут использоваться, если они соответствуют требованиям к целостности цепи, а их электротехнические параметры не хуже, чем в рассмотренных выше примерах. В Правилах приведены уточнения требований. Так, необходимо, чтобы подобные части были хорошо защищены от механических и других внешних воздействий. Должны быть предусмотрены меры, препятствующие демонтажным работам, способным случайно прервать электрический контакт в цепи заземления.

Категорически не разрешено использовать для решения таких задач:

1. Металлические трубы водоснабжения, если в соответствующей системе имеются прокладки из диэлектрических материалов.
2. Трубопроводы систем отопления, канализации, газоснабжения. Иные элементы, использующиеся для транспортировки взрывоопасных соединений и химических веществ.
3. Оболочки из свинца кабельной продукции, металлические гофры, тросы, использующиеся для крепления проводов.

Если используется медный проводник, который не является составным элементом кабеля цепи питания, или он находится не в общей изоляционной защитной оболочке с фазными проводами, то минимальное сечение в мм² ограничено следующими правилами:

• проводник защищен от механических воздействий – 2,5;
• защитные конструкции отсутствуют – 4.

При использовании алюминиевого проводника, изготовленного из менее прочного, по сравнению с предыдущим примером, металла, в случае отдельной прокладки сечение должно быть равно или более 16 мм².

Кабельная продукция и ее выбор

Выше были рассмотрены критерии выбора подходящей продукции, нюансы, которые надо учитывать при создании прокладки линии заземления дома. Для ускорения идентификации при проверках, облегчения монтажа коммутационных шкафов и другого стационарного оборудования применяется специальная система стандартов. Кабель заземления соответствующий вводным данным этой статьи, обозначается на схемах буквами PE. Желто-зеленый цвет (чередующиеся полоски) должна иметь его изоляция.

Наличие цветовой маркировки упрощает монтаж

Определенные правильные выводы можно сделать даже при визуальном изучении ассортимента магазина. Если это желто-зеленый кабель, значит, он подойдет для создания системы защитного заземления дома.

При таком выборе возрастает вероятность ошибок в процессе монтажа. Повреждение дорогостоящего оборудования после включения питания, нивелирует подобное чрезмерно «рациональное» использование денежных средств.

В следующем списке приведены параметры подходящих видов кабельной продукции:

• NYM – здесь есть желто-зеленый кабель, поэтому ошибки при монтаже исключены. Дополнительный толстый слой внешней изоляции позволяет использовать изделие даже во взрывоопасных помещениях. Дома такие изделия можно использовать при прокладке линий в подвале, гараже, в комнате отдыха сауны, в других местах, где не исключены перепады влажности и температуры.
• Желто-зеленый кабель установлен центральной жилой в марке ВВГ. «Плоская» конструкция облегчает выполнение монтажных операций дома. Если необходимо, то приобретают изделие со слоем бронирования. Оно устойчиво к механическим воздействиям.
• Когда в названии есть буквы «НГ», это значит, что использован негорючий полимер. Оболочка «LS» выделяет минимум дыма при горении. «FRLS» – сохраняет стойкость даже при воздействии открытым пламенем. Такая продукция дороже, но ее использование повышает общий уровень безопасности дома.

• Желто-зеленый слой изоляции покрывает проводник скрученных медных жил. Это – кабель серии ПВ-3. Его используют для отдельной прокладки.

Видео

При выборе кабельной продукции для оснащения собственного дома торговая марка имеет значение. Ответственный производитель с безупречной репутацией предложит не просто желто-зеленый кабель, соответствующий внешне действующим стандартам. Он обеспечит наличие одинаковых параметров изделий в каждой товарной партии.