Меню Рубрики

Диаметр заземляющего проводника круглого сечения для заземления

Содержание

Никто не застрахован от случайных ударов током при выходе оборудования из строя, перепадах напряжения или по некоторым менее распространенным причинам. Эффективный и недорогой способ обезопасить от удара током себя и своих близких (работников и подчиненных, если мы говорим о рабочем оборудовании) — заземление. Но сначала кратко вспомним физику его действия и назначение.

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.

Подбираем кабель для заземления.

Прежде, чем выбирать провод заземления, необходимо определиться с несколькими другими основополагающими вопросами.

Проводить заземление самостоятельно приходится владельцам частных домов или загородных коттеджей, а также старых квартир, постройки ранее 1998 года. Современные дома уже обладают готовой системой заземления, в отличии от всех старых. Для правильного подбора сечения, необходимо выяснить, какая система существует в доме.

Основных, согласно Правилам Устройства Электроустановок (далее ПУЭ), всего четыре:

  1. TN-S — осуществлено заземление с помощью отдельного провода и нейтрали, в системе переменного тока;
  2. TN-C — кабели «ноль» и «земля» объединяются в один провод, нейтраль отдельно, наиболее распространено в домах прошлого века;
  3. TT — прямое защитное заземление, установленное на электрооборудование;
  4. IT — работа с корпусом устройства через сопротивление или полной изоляцией всех токопроводящих кабелей.

Непосредственно на схеме заземления Вы должны обнаружить одну из маркировок:

  • PE — «заземление»,
  • PEN — «ноль» и «земля» в одном кабеле.

Следующим немаловажным фактором выбора, который поможет определиться с правильным сечением проводника, является тип заземления. Стационарное или переносное — в зависимости от предназначения. Для обычного бытового заземления достаточного и стационарного типа, который в свою очередь, допускает как многопролочные, так и однопроволочные многожильные кабели.

Когда определились с типом, материалом кабеля и видом системы, переходим к основному шагу — подбору сечения кабеля.

Как правильно выбрать сечение кабеля заземления?

Для заземления могут использоваться как естественные заземлители, так и искусственные. Правила подбора сечения для них существенно отличаются.

Искусственные строго обязательны для сетей свыше 1 кВт, в остальных случаях разрешается использование естественных.

Искусственный элемент должен быть произведен из меди, стали или оцинкованных изделий. Сечение подбирается согласно таблице все в том же ПУЭ.

Читайте также:  Дизайн ванной комнаты с подсветкой фото

Установка заземляющих проводников должна проводиться на любых объектах, где работают электроприборы, начиная с промышленного оборудования и трансформаторов, заканчивая жилыми помещениями. Используя заземляющие проводники, удается свести к минимуму риск травмирования электротоком высокого напряжения от деталей из металла, используемых в оборудовании, работающем на электроустановках с напряжением от 220 В и выше.

Требования к заземляющим, защитным проводникам и проводникам системы

Технологические характеристики заземляющих проводников должны соответствовать месту их установки, способу соединения, материалов, из которых изготовлены провода. Кроме специальных требований, к такой продукции применяются еще и общие правила. Только тогда любой из них снизит значение электротока до 0.

Подключение защитных систем проводится к общей точке для любого электрооборудования – к глухо заземленной нейтрали по 5 основным схемам. Нулевой потенциал при подключении заземлителя создается с помощью нейтрального провода, который принято обозначать буквенным символом N. У защитного нулевого кабеля имеется собственное обозначение — РЕ.

После уравнивания потенциалов напряжение в проводке будет с таким же значением, как и при коротком замыкании. Поэтому для сечения заземляющих проводников подбирается такой же диаметр, как у кабеля фазы. Маркировка используемых проводов может выбираться с учетом значений, принятых ГОСТом из готовых таблиц, размещенных в приложениях ПЭУ. Все используемые кабели могут быть только качественного изготовления и с нужными технологическими характеристиками.

Для проведения отдельных расчетов сечения заземляющего проводника используется формула, в которой указаны показатели короткого замыкания, вид используемого провода и технология его укладки. При расчете параметров создаваемой системы защиты, следует учитывать, что идущее по ней сопротивление не может превышать 4 Ом. Более безопасное подключение создается при использовании винтового способа соединения. Нулевой кабель должен быть окрашен в синий цвет, а проводка заземления – в желтый.

Как правильно выбрать сечение кабеля заземления?

Перед тем как выбирать размер сечения проводки, нужно определиться с типом защитной системы.

Согласно ПЭУ, приняты к использованию следующие варианты:

  1. нейтральный кабель подключается к заземлителю при использовании переменного тока;
  2. объединение нулевого кабеля и «земли» вместе, нейтральная проводка подсоединяется отдельно;
  3. подсоединение электрооборудования напрямую к главной заземляющей шине;
  4. создание заземления на корпусе электрического устройства с помощью сопротивления или путем изоляции всех кабелей.

При выборе кабеля нужно ориентироваться на маркировку, в которой РЕ обозначает «заземление», а «земля» и «ноль» обозначаются маркировкой PEN при соединении в одном проводе.

При подборе размера сечения проводов необходимо учитывать тип самого заземления, которое может быть переносным или стационарным. В быту обычно используется стационарный тип защитного устройства. При такой схеме приборы к заземляющему проводнику могут подсоединяться многожильными и одножильными кабелями. Выбирая подходящие проводящие жилы при создании защитных систем нужно использовать рекомендованные размеры диаметра используемой проводки.

Таблица 1. Наименьшие сечения защитных и заземляющих проводников

Выбор сечения защитных проводников самого маленького диаметра обеспечит создание одинаковой проводимости. Проводку для них следует выбирать из такого же металла, что и провода фазы. Возможно отклонение в меньшую сторону от представленных нормативов, определяющих минимальное сечение, если применяется для вычислений формула S ≥ I √t / k, а время выхода из рабочего состояния защитной системы будет составлять менее 5 секунд.

Читайте также:  Город из картонных коробок

Следует помнить, что сечение заземляющего проводника до 1 кв должно быть одинаковым с фазой, если проводка изготовлена из одного материала.

Таблица 2. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле
Нормативное сечение заземляющего проводника, закопанного в почву, может увеличиться, если проводимость тока у почвогрунта будет более 100 Ом. Данные нормы можно повысить в 0,01·ρ раз, но не более чем десятикратно.

При соблюдении всех требований к сечению проводки можно создавать правильное заземление для электрооборудования любых видов и назначений.

Сечение фазных проводников, мм2
Фаза для защитной системы должна иметь диаметр провода, при котором при слишком большой силе тока проводка не будет нагреваться. В таблице приведены параметры для разных материалов, из которых делают такое электротехническое оборудование. Соблюдение соотношения размера сечения фазы и силы тока обеспечит безопасное использование мощного электрооборудования.

При соблюдении всех требований, установленных действующими правилам по безопасному подключению защитных систем к оборудованию, в месте соединения значение силы электрического тока будет равно нулю.

Сечение заземляющего проводника — один из наиболее важных параметров, влияющих на безопасность эксплуатации установленного оборудования.

Характеристики заземляющего проводника

Наряду с заземлителями, в качестве заземляющего проводника могут применяться разные металлоконструкции строений и сооружений.

При этом в обязательном порядке должны соблюдаться проектные указания, представленные непрерывностью и достаточным уровнем проводимости электрической цепи.

Специально прокладываемые проводники заземляющего типа, как правило, изготавливаются на основе стали, а гибкие перемычки со специальными требованиями проводимости, выполняются из меди.

Элементы такого типа чаще всего представлены:

  • металлоконструкциями и изделиями на основе железобетона, соприкасающихся с грунтом, в виде фундаментов с наличием качественного и специального защитного гидроизолирующего покрытия;
  • металлическими водопроводными трубопроводами, проложенными на достаточной глубине в грунте;
  • обсадными скважинными трубопроводами в буровых установках;
  • шпунтами на основе металла в гидротехнических сооружениях, а также водоотводных системах, закладных и затворных частях;
  • рельсовыми магистралями не электрифицированных железнодорожных и подъездных путепроводов с преднамеренным обустройством специальных межрельсовых элементов-перемычек;
  • практически любыми другими располагающимися в грунте металлоконструкциями или специальными сооружениями такого типа;
  • металлическими оболочками на бронированных кабельных изделиях, прокладываемых на достаточной глубине в грунте.

Внутренняя прокладка устройств заземляющего типа предполагает полноценную защиту всех проводников от негативных коррозийных изменений посредством традиционного лакокрасочного покрытия. Заглубляемые в грунт элементы-заземлители не подлежат любому окрашиванию, что обусловлено необходимостью обеспечивать стабильный и хороший контакт установки с землей. Заземлители дополнительного типа позволяют максимально эффективно и надежно выравнивать потенциалы в помещениях с повышенной влажностью.

Объединять заземляющие элементы проводников между собой, а также подсоединять их к заземлителям и заземляемым конструкциям целесообразно при помощи сварочного аппарата с дополнением болтового соединения сразу в двух местах.

Наряду с конструкциями и полосами системы заземления, все прокладываемые «в открытую» проводниковые элементы должны предварительно в обязательном порядке окрашиваться в черный цвет.

Какое сечение должен иметь заземляющий проводник?

Для показателей сечения, используемых в электрических установках с уровнем напряжения меньше киловатта, существует целый ряд определенных стандартных требований.

Минимальные показатели при прокладке на достаточной глубине в грунте, должны соответствовать стандартным табличным данным, где параметр «S» является площадью поперечного сечения такого элемента.

Заземляющего типа защитные проводники подсоединяются друг к другу при помощи сварки. Подсоединение с заземляемыми конструкциями также осуществляется сварочным аппаратом, а с машинными частями — посредством сварки или болтового соединения.

Наименьшее сечение заземляющего проводника: таблица

Сечение используемого заземляющего проводника, прокладываемого в грунте, не должны быть менее установленных табличных данных в соответствии с условиями показателей механической прочности.

Минимальные или наименьшие показатели сечения заземляющего проводника:

Проводниковая защита заземляющего типа С наличием достаточной механической защиты Без наличия достаточной механической защиты
Защищенные от коррозийных изменений 2,5 mm 2 — для медного сечения 10,0 mm 2 — для стального сечения 16,0 mm 2 — для медного и стального сечения
Без защиты от коррозийных изменений 25,0 mm 2 — для медного сечения

50,0 mm 2 — для стального сечения

При этом нужно помнить, что недопустимо использовать для прокладки в земле заземляющие неизолированные проводники на основе алюминия, что обусловлено их слишком низкой антикоррозионной устойчивостью.

Тип материала проводника Диаметр Толщина стенки Площадь в поперечном сечении Профильные особенности сечения проводника
Черная сталь 16,0 мм Круглое сечение для элементов-заземлителей вертикального типа
10,0 мм Круглое сечение для элементов-заземлителей горизонтального типа
4,0 мм 100 мм 2 Прямоугольное сечение
4,0 мм 100 мм 2 Угловое
32,0 мм 3,5 мм Трубное
Оцинкованная сталь 12,0 мм Круглое сечение для заземлителей вертикального типа
10,0 мм Круглое сечение для заземлителей горизонтального типа
3,0 мм 75 мм 2 Прямоугольное
25,0 мм 2,0 мм Трубное
Медь 12,0 мм Круглое
2,0 мм 50 мм 2 Прямоугольное сечение
20,0 мм 2,0 мм Трубное
1,8 мм для каждой проволоки 35 мм 2 Канат многопроволочный

Подсоединение заземляемого энергозависимого оборудования к магистральному заземлению выполняется посредством отдельных проводников, но в этом случае должно быть полностью исключен последовательный тип включения элементов.

Расчет сечения

Как показывает практика, при выполнении самостоятельных расчетов допускается, в случае необходимости, учитывать сечение проводников меньше требуемых показателей, если результаты получены в соответствии с формулой: S≥I/К, где

  • S — показатели площади поперечного сечения (в mm 2 );
  • I — показатели тока короткого замыкания, обеспечивающего время отключения при повреждениях электрической цепи;
  • t — показатели времени срабатывания защитной аппаратуры (в сек);
  • К — коэффициент, изменяющийся в зависимости от особенностей материала проводника и изоляции, а также показателей стартовых и финишных температурных значений.

Заземление — это неотъемлемая часть любых энергозависимых устройств и установок, начиная от традиционных маломощных осветительных приборов и заканчивая сложными электрическими двигателями. В бытовых целях, как правило, используются самые недорогие и общедоступные проводники заземляющего типа, в качестве которых можно рассматривать не только стандартное одножильное кабельное изделие, но и часть многожильного кабеля.

Видео на тему

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *