Система заземления — это важнейший комплекс мер, обеспечивающий безопасность при эксплуатации электрооборудования. Её суть заключается в соединении токопроводящих частей приборов с заземляющим устройством (заземлителем). Это позволяет выровнять потенциал корпуса оборудования с потенциалом земли, что защищает человека от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе. Соединение с заземляющей шиной осуществляется с помощью специального проводника.
Назначение и принцип действия защитного заземления
Главная цель заземления — создать безопасные условия, исключающие риск электротравмы для людей и животных. В исправном приборе все токоведущие части надёжно изолированы от корпуса. Однако при пробое изоляции фаза может замкнуться на металлический корпус, и он окажется под опасным напряжением. Прикосновение к такому устройству приведёт к прохождению тока через тело.
В этой ситуации обычный автоматический выключатель (АВ) часто не сработает, так как ток, протекающий через человека, недостаточен для его отключения, но может нанести серьёзный вред здоровью. Именно для отвода этого опасного потенциала и служит защитный проводник, соединяющий корпус с землёй.
Организация заземления в квартире или доме возможна только при наличии контура заземления. Во многих зданиях старой постройки такой контур изначально отсутствует, так как нагрузка на сети была невелика, а количество мощной техники — минимальным. В современных же электросетях к двум проводам (фазе и нулю) добавляется третья жила — защитный проводник PE. Таким образом, при включении вилки прибора в розетку его корпус автоматически соединяется с контуром заземления.
Ключевые параметры для выбора заземляющего проводника
Выбор правильного кабеля для заземления требует учёта нескольких важных аспектов. Владельцам частных домов, построенных до конца 90-х годов, часто приходится самостоятельно обустраивать контур заземления, в то время как в новых зданиях система уже предусмотрена проектом.
Первым делом необходимо определить тип системы заземления, используемой в доме. Согласно ПУЭ (Правилам Устройства Электроустановок), выделяют четыре основных типа:
- TN-S — наиболее безопасная и современная система, где нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены на всём протяжении от подстанции.
- TN-C — устаревшая система, где функции нуля и земли объединены в одном проводнике (PEN). Широко применялась в домах старой постройки.
- TT — система, при которой электрооборудование заземляется независимо от нейтрали источника питания (часто используется в частных домах).
- IT — система с изолированной нейтралью, где корпуса оборудования заземляются, а сама сеть имеет высокое сопротивление изоляции.
В маркировке схем используются обозначения: PE — защитное заземление, PEN — совмещённый нулевой и защитный проводник.
Также важно различать тип заземления: стационарное (для постоянного монтажа) и переносное (для временных работ). В быту применяется стационарное заземление.
Согласно ПУЭ, изоляция защитного проводника PE должна иметь жёлто-зелёную полосатую расцветку. Это универсальный стандарт, позволяющий быстро идентифицировать провод заземления.
После определения системы и типа можно переходить к ключевому этапу — расчёту необходимого сечения проводника.
Расчёт сечения заземляющего проводника: правила и таблицы
В качестве заземлителей могут использоваться как естественные (металлические конструкции зданий, трубопроводы), так и искусственные элементы. Для сетей мощностью свыше 1 кВ обязательны искусственные заземлители. Их изготавливают из меди, оцинкованной или чёрной стали, а размеры регламентируются ПУЭ.
| Материал | Профиль сечения | Диаметр(мм)/Площадь(мм²) |
|---|---|---|
| Медь |
|
|
| Оцинкованная сталь |
|
|
| Чёрная сталь |
|
|
Основное правило для защитного проводника (PE) в электропроводке: его сечение должно быть равно сечению фазного провода, если оно не превышает 16 мм². Для больших сечений применяются специальные соотношения.
| Сечение фазных проводников (S), мм² | Наименьшее сечение защитного проводника (PE), мм² |
|---|---|
| S ≤ 16 | Равно S (т.е. такое же) |
| 16 < S ≤ 35 | 16 |
| S > 35 | S / 2 |
Для стандартной квартирной электропроводки обычно достаточно одножильного жёлто-зелёного провода с сечением, равным сечению фазных жил.
Маркировка и цветовая идентификация проводов
Правильная маркировка проводов — залог безопасного монтажа и обслуживания электроустановки.
Цвет провода заземления (PE)
Стандарт, закреплённый в ПУЭ, — жёлто-зелёная полосатая окраска. Иногда встречаются полностью жёлтые или зелёные провода, но это не соответствует актуальным нормам. Проводник PEN (совмещённый), если он используется, на концах может иметь синюю маркировку с жёлто-зелёными полосами.
В распределительном щите провод PE подключается к заземляющей шине, которая также соединяется с металлическим корпусом щита. Важно помнить, что защитный проводник нельзя разрывать устройствами защитного отключения (УЗО) или автоматами.
Цвет нулевого провода (N)
Нулевой рабочий проводник должен иметь изоляцию синего или голубого цвета. В щите он подключается к нулевой шине (N). В розетках он соединяется с контактом, также обозначенным буквой N.
Цвет фазного провода (L)
Фазный провод может быть окрашен в любой цвет, кроме синего, жёлтого и зелёного. Наиболее распространены коричневый, чёрный, красный, серый или белый. В щите фаза подводится к верхним клеммам автоматических выключателей или УЗО. В распределительных коробках именно фаза коммутируется выключателями.
Самостоятельная маркировка проводов
Если в существующей проводке цвета не соответствуют стандартам (что часто встречается в старых домах), необходимо самостоятельно промаркировать провода. Для этого используют цветную изоленту или термоусадочные трубки (кембрики). Рекомендуется также составить схему с указанием, какой цвет какую функцию выполняет.
Популярные марки кабелей для заземления
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий его применения (стационарная прокладка или гибкое соединение). Для стационарного монтажа в проводке используют:
- NYM — импортный кабель с чёткой цветовой маркировкой, медными жилами и негорючей изоляцией. Имеет дополнительный промежуточный слой заполнения, что повышает его надёжность и удобство монтажа.
- ВВГ — распространённый отечественный медный кабель. Изоляция и оболочка из ПВХ обеспечивают нераспространение горения. Выпускается с жилами стандартных цветов: жёлто-зелёный (PE), синий (N), коричневый/чёрный/белый (L).
- ПВ-3 (ПуГВ) — гибкий медный провод с ПВХ изоляцией. Выпускается в разных цветах, в том числе жёлто-зелёном. Состоит из множества тонких проволок, что делает его гибким. Часто используется для изготовления переносных заземлений или гибких перемычек.
- ПВ-6 — очень гибкий провод в прозрачной оболочке, позволяющей визуально контролировать состояние жилы. Рабочий диапазон температур от -40°C до +50°C.
- ESUY — специальный кабель, предназначенный для защиты от токов короткого замыкания. Обладает высокой термостойкостью, применяется в энергоёмких установках.
Выбор правильного кабеля для заземления — критически важная задача. Несоответствующее сечение или неподходящий тип проводника могут сделать систему защиты неэффективной и создать угрозу для жизни. При возникновении сомнений всегда стоит обратиться за консультацией к квалифицированному электрику.
