Заземляющий проводник: требования и особенности

Устройство заземления. Виды и особенности. Правила и монтаж

Большая часть домов в нашей стране оснащена системой электропередач, не имеющей заземления, по старому образцу. Необходимо помнить, что работа современных бытовых устройств без наличия заземляющего контура способствует возникновению в их деятельности различных неисправностей, и, как следствие, выходу из строя. Владельцам домов приходится самостоятельно производить устройство заземления, которое необходимо для создания электробезопасности.

Для чего нужно устройство заземления

Основной задачей заземления является отключение напряжения сети при возникновении утечки тока. Это может быть выражено в виде прикосновения человека к токоведущим частям, повреждения изоляции электрических проводов. Другой, не менее важной функцией заземления является создание нормальных условий для работы бытовых электрических устройств.

Некоторые устройства требуют кроме заземляющего контакта в розетке, еще и прямого подключения к шине заземления. Для этого имеются специальные зажимы.

Например, микроволновая печь может создавать фон, опасный для человека, если ее не подключить напрямую к заземляющей шине. На задней стенке корпуса печи может находиться специальная клемма для заземления. А если прикоснуться влажными руками к стиральной машине без заземления, то руки может неприятно щипать. Решить эту проблему можно только, подключив «землю» на корпус стиральной машины. С электрической духовкой ситуация похожа на предыдущие случаи.

Также своеобразно реагирует на наличие заземления бытовой компьютер. Если сделать заземление на корпус системного блока, то может повыситься скорость Интернета, и исчезнут всевозможные зависания.

Не менее важным является устройство заземления в частных домах. Тем более, если дом деревянный. Все дело в возможных ударах молнии. На частных усадьбах много различных частей, которые притягивают молнии: скважины, трубы, колодцы и т. д. При отсутствии молниеотвода и контура заземления, удар молнии с большой вероятностью может привести к пожару. Обычно в сельской местности нет пожарной части, или она удалена, поэтому жилые и подсобные помещения могут пострадать или полностью выгореть за короткий срок. Вместе с заземлением рекомендуется выполнять устройство молниеотвода.

Правила устройство заземления

Искусственные системы заземления используют в случаях, когда естественные элементы заземления не удовлетворяют правилам. В качестве естественных элементов могут служить водопроводные стальные трубы, находящиеся в земле, артезианские скважины, элементы зданий из металла, соединенные с землей и т.п.

Запрещается применять бензопроводы, нефтепроводы и газопроводные трубы в виде естественных заземлителей.

Для самодельных элементов заземления рекомендуется использовать металлический уголок 50 х 50 мм, в длину 3 метра. Эти отрезки забивают в землю в траншее, имеющей глубину 0,7 метра. При этом оставляют 10 см отрезков над дном. К ним приваривают проложенный в траншее стальной пруток диаметром от 10 до 16 мм, либо стальную полосу аналогичного сечения по всему контуру объекта.

По правилам в электрических установках до 1000 вольт сопротивление контура заземления должно быть не выше 4 Ом. Для установок более 1000 вольт сопротивление заземления должно быть не выше 0,5 Ом.

Варианты и особенности

Всего существует 6 систем заземления, но в частных постройках используется чаще всего 2 схемы: TN — C — S и TT. В последнее время популярна первая из этих систем. В ней имеется глухозаземленная нейтраль. Шина РЕ и нейтраль N проводится одним проводом РЕN, на входе в здание устройство заземления разделяется на отдельные ветки.

В такой схеме защита осуществляется электрическими автоматами, при этом не обязательно монтировать устройства защитного отключения. Недостатком такой схемы можно назвать следующий момент. Если повреждается проводник РЕN между подстанцией и домом, то на шине заземления в доме возникнет напряжение фазы. При этом оно не отключается никакой защитой. В связи с этим правила требуют обязательное наличие механической защиты проводника РЕN, и резервное заземление на столбах через каждые 200 метров.

Однако, в селах электрические сети в основном не удовлетворяют этим требованиям. Поэтому целесообразно применять схему ТТ. Эту схему лучше применять для отдельных построек, имеющих грунтовый пол, так как есть вероятность прикосновения сразу к заземлению и грунту, что опасно при схеме TN – C — S.

Отличие состоит в том, что «земля» идет на щит от индивидуального заземления, а не от подстанции. Эта система более устойчива к возникновению повреждений защитного проводника, но требует обязательной установки устройства защитного отключения. Иначе не будет защиты от удара током. Поэтому правила называют такую схему резервной.

Монтаж заземления

Устройство заземления существует двух видов, отличающиеся способом монтажа и свойствами материалов. Один вид состоит из модульной штыревой конструкции заводского исполнения с несколькими электродами, а второй вид выполняется самостоятельно из кусков металлопроката. Эти виды отличаются заглубленными частями, а надземная часть и проводники аналогичны друг другу.

Устройство заземления приобретенное в торговой сети, имеет свои преимущества:

Продается комплектом, элементы набора разработаны специалистами с соблюдением всех требований правил, изготовлены на заводском оборудовании.
Не требуются сварочные работы, и почти не нужны земляные работы.
Дает возможность углубиться в землю на значительную глубину с получением малого сопротивления всего устройства заземления.

Устройство заземления заводского исполнения имеет недостаток это высокая стоимость набора.

Материалы и инструменты

Заземлители, изготовленные самостоятельно, должны быть выполнены из оцинкованного металлопроката: прутка, уголка, либо трубы.

Купленные наборы состоят из омедненных штырей с резьбой. Они соединяются муфтами из латуни. Провод заземления соединяется со штырем зажимом из нержавейки с применением специальной пасты. Заземлители запрещается смазывать или окрашивать.

При выборе сечения проката необходимо учесть тот факт, что при воздействии коррозии со временем сечение уменьшится.

Наименьшие сечения проката выбираются:

Оцинкованный пруток – 6 мм.
Пруток из металла без покрытия – 10 мм.
Прямоугольный прокат – 48 мм 2 .

Штыри соединяют полосой, проволокой или уголком. Ими подводят заземление до электрического щита. Размеры соединяющего проката: пруток – диаметром 5 мм, прямоугольный профиль – 24 мм 2 .

Сечение провода заземления в здании не должно быть меньше сечения провода фазы. К этим проводникам имеются требования по диаметру жил:

Алюминиевый без изоляции – 6 мм.
Медный без изоляции – 4 мм.
Изолированный алюминиевый – 2,5 мм.
Изолированный медный – 1,5 мм.

Для соединения всех проводников заземления нужно применять заземляющие шины, выполненные из электротехнической бронзы. По схеме ТТ элементы щита крепятся на стенку ящика.

Заземлители, изготовленные самостоятельно, забивают в землю кувалдой, а заводские элементы с помощью отбойного молотка. В обоих вариантах целесообразно использовать стремянку. Прокат из черного металла сваривается ручной сваркой.

Земляные работы

Заземлители располагают от фундамента на расстоянии 1 метра. Размечается контур заземления в виде треугольника, окружности или линии. Расстояние между штырями должно быть не менее 1,2 м. Рекомендуется сделать треугольник с 3-метровой стороной, и длиной штырей 3 метра.

Затем копают траншею глубиной 0,8 м. Ее ширина должна быть удобной для сварки проводников. Чаще всего делают траншею шириной 0,7 м.

Подготовка электрода (штыря)

Электрод заостряется с помощью болгарки. Если металлопрокат, бывший в употреблении, то необходимо его очистить от старого покрытия. На штырь заводского исполнения навинчивается острая головка, место соединения смазывается специальной пастой.

Заглубление электродов

Электроды забивают в землю с помощью кувалды. Начинать удары лучше, находясь на стремянке или подмостьях. При мягком металле удары наносят через деревянные бруски. Штыри забиваются не до конца, над поверхностью дна оставляют 10-20 см для выполнения соединения с контуром.

Заводские электроды забивают отбойным молотком. После заглубления штыря, на него навинчивают муфту и другой заземлитель. Далее процесс повторяют до достижения необходимой глубины.

Соединение электродов

Штыри обычно соединяют полосой 40 х 4 мм. Для проката из черного металла используют сварочное соединение, так как болты быстро подвергнутся коррозии, что увеличит сопротивление контура. Сваривать необходимо качественным швом.

Заземление от готового контура проводится полосой к дому, загибается и крепится на фундаменте. На краю полосы приваривают болт для крепления провода от щита.

На последний электрод монтируется крепежный хомут и закрепляется провод. Зажим герметизируют специальной лентой.

Засыпка траншеи

Для засыпания траншеи целесообразно использовать плотную однородную почву.

Устройство заземления, приобретенное в магазине, с одним штырем, может иметь в комплекте пластмассовый колодец для ревизии.

Проведение в щит

Распределительный щит фиксируется на стене здания, кроме мест с высокой влажностью. Сквозь стены провод проводят с применением трубных гильз. В щитке провод заземления соединяется с заземляющей шиной, установленной на корпусе щита, болтовым соединением.

Сопротивление заземления проверяют мультиметром. Если оно оказывается больше 4 Ом, то нужно увеличить число электродов. На разъем шины заземления также подключаются провода заземления в желтой изоляции, которые приходят в щит от потребителей. При присоединении светильников, розеток, различных устройств желтые провода заземления также подключают к своим клеммам. Например, в розетках такая клемма с винтом расположена в центре.

Провод заземления – сечение, маркировка, цвет, подключение, требования к заземляющим проводникам

Электрические установки, в большинстве своем, всегда заземляются при помощи специального провода заземления. Провод заземления призван соединить проводящие элементы установки с землей, имеющей изначально нулевой потенциал, и тем самым создать безопасный нулевой потенциал на заземляемом элементе.

Главное назначение провода заземления — защитить человека от поражения электрическим током, если питающее установку фазное напряжение по какой-то причине попадет на ее корпус.

В качестве примера можно привести стиральную машину, в проводке которой со временем повредилась изоляция и оголенный фазный провод в определенный момент соприкоснулся с ее металлическим корпусом бытового прибора.

В этом случае человек попадает под угрозу, так как коснувшись корпуса машины, он получит электротравму, поскольку ток потечет через его тело стремясь в направлении земли, а ведь человек стоит практически на полу, который не всегда оказывается надежно изолирован от заземленных проводящих предметов, тех же батарей отопления или арматуры.

Здесь следует понимать, что даже небольшой переменный ток, порядка 60 мА, способен оказаться для человека смертельным, особенно если данный ток пройдет через сердце.

Чтобы полностью исключить риск электротравмы и летального исхода, бытовые и промышленные электроустановки всегда оснащаются заземляющим проводом.

Данный провод электрически соединяет все проводящие элементы установки, которые в штатном режиме не должны быть под напряжением, с контуром заземления, имеющим нулевой потенциал. В этом случае, при пробое фазы на корпус (или на другую защищенную заземлением проводящую часть прибора), ток сразу потечет в землю по пути наименьшего сопротивления, то есть через провод заземления. И если в цепи есть устройство защитного отключения (УЗО), то и оно обязательно сработает.

Прежде всего, в большинстве установок, назначение провода заземления — защита человека, однако в некоторых случаях заземление необходимо для обеспечения нормальной работы электроприбора. Таким образом, провода заземления подразделяются на защитные и рабочие.

В любом случае проводник заземления, будь он рабочим или защитным, должен быть правильно смонтирован и обязан соответствовать неким требованиям. Данные требования определяются условиями эксплуатации установок и режимами их работы. В конце концов есть конкретные критерии, которые рассмотрим ниже.

Требования к проводу заземления

Если защищаемое оборудование, а прежде всего — его корпус, установлен стационарно и не предполагает частого перемещения с места на место, то в качестве заземляющего используют одножильный однопроволочный провод.

Если же заземляется например дверца щитка, которая время от времени движется, то здесь нужен гибкий многожильный провод.

Когда защитный проводник прокладывается по корпусу оборудования или укладывается открыто, он должен всегда быть в изоляции. При скрытой проводке допускается голый проводник.

Когда однофазная проводка еще только монтируется, целесообразно выполнить ее трехжильным кабелем, один из проводников в котором будет являться защитным, заземляемым, если же речь о трехфазой системе, то используют пятижильный кабель. В случае если проводка уже проложена, а заземление отсутствует, проводник заземления прокладывают отдельно.

Роль сопротивления

Очень важно чтобы электрическое сопротивление провода заземления было небольшим. По этой причине чаще всего в качестве проводов заземления используют проводники с медными жилами, так как медь отличается большей удельной проводимостью нежели алюминий или сталь.

Омическое сопротивление контура заземления вместе с подключаемым к нему проводником заземления крайне важно. Здесь влияют такие факторы как: сечение провода, переходное сопротивление в местах контакта проводника с оборудованием и с контуром заземления (болты, сварка) и контура заземления – с грунтом.

В зависимости от типа электроустановки, от величин фазных и линейных напряжений, согласно ПУЭ 1.7.101 — 1.7.103, требования к сопротивлению предъявляются следующие:

Кстати, согласно ПУЭ 1.7.121, в качестве проводников заземления можно использовать не обязательно отдельно прокладываемые медные провода, допускается использовать и проводящую бронированную оболочку кабеля, (прямое назначение которой — защита кабеля от механических повреждений) а также лотки, короба, рельсы, балки, и части конструкции сооружений, за исключением (согласно ПУЭ 1.7.123) металлических частей труб водоснабжения и газопроводов, а также арматуры, входящей в основу железобетонных конструкций.

Цветовая и буквенная маркировка провода заземления

Чтобы провод заземления можно было легко узнать и отличить от других проводов, ему соответствует индивидуальная цветовая и буквенная маркировка, данное положение регламентировано ПУЭ 1.1.29. Буквы РЕ, наносимые на клеммы, концы кабеля и схемы, обозначают землю.

Характерный цвет провода заземления — желто-зеленый, полосы желтого и зеленого цвета наносятся обычно по всей длине изоляции провода, либо в другой конфигурации, но так, чтобы эти два цвета были легко узнаваемы.

В некоторых сетях защитный заземляющий проводник совмещен с нулевым проводником. Но нулевой проводник, согласно ПУЭ 1.1.29, маркируется синим цветом и имеет обозначение N. Однако в случаях когда данные проводники совмещены, цветовая маркировка будет сочетать в себе синюю и желто-зеленую изоляцию.

Буквенное же обозначение будет заменено на РЕN. Данная маркировка не относится непосредственно к шинам питания, так как красный, желтый и зеленый обозначают в этом случае фазы, а нулевой проводник может быть бесцветным. В составе кабеля шина PE окрашивается черный цвет.

Сечение провода заземления

С активным сопротивлением провода заземления напрямую связаны эффективность и скорость срабатывания УЗО, а значит и надежность защиты человека от поражения электрическим током. Следовательно сечение провода заземления обязано соответствовать рабочим параметрам той линии, к которой данное заземление относится.

Практически проводник заземления не призван выдерживать такую значительную нагрузку, какую должны нести фазные проводники и нулевой проводник. По этой причине сечение проводника заземления принимается немного меньшим.

В соответствии с ПУЭ 1.7.126, площадь сечения проводника заземления PE принимается исходя из площади фазных проводников конкретной рассматриваемой линии. Так, если сечение фазного провода меньше 16 кв.мм, то сечение проводника заземляющего должно быть аналогичным.

Если фаза обладает сечением от 16 до 35 кв.мм, то сечение проводника заземления не может быть меньше 16 кв.мм. Если же фазные проводники отличаются сечением превосходящим 35 кв.мм, то сечение проводника заземления не может быть менее половины сечения такого фазного проводника. Кроме того целесообразно воспользоваться формулой для более точного определения сечения проводника заземления, дабы сэкономить материалы:

Здесь в расчет принимается величина тока короткого замыкания I, время срабатывания защитного устройства t, а также коэффициент С, характеризующий материал проводников и его изоляцию.

Подключение провода заземления

Прежде чем осуществить подключение провода заземления, находят и обозначают выводы всех жил кабеля с двух концов. Жилы легко найти по цветовым маркировкам. Фазные проводники имеют разнообразную цветную маркировку.

Синий или голубой — это нулевой проводник. Заземляющий же проводник всегда выделяется желто-зеленым или ярко-зеленым цветом. Если нет уверенности в соблюдении стандарта и порядка монтажа по маркировкам, провода стоит сначала прозвонить.

Когда все проводники надлежащим образом идентифицированы, приступают к подключению проводника заземления. Здесь обязательно применение обжима, опрессовки, пайки, наконечника или затяжки винтом с гайкой. Скрутка недопустима.

При соединении проводников из разных металлов (например медного и алюминиевого) — пользуются обжимной гильзой. После выполнения соединения проводников между собой, провод заземления подключают с одной стороны к контуру заземления, с другой — к корпусу защищаемого оборудования.

Заземляющий проводник: требования и особенности

ГОСТ Р 58882-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. СИСТЕМЫ УРАВНИВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ. ЗАЗЕМЛИТЕЛИ. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ ПРОВОДНИКИ

Grounding devices. Equation potentials systems. Grounders. Grounding conductors. Technical requirements

Дата введения 2021-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью “Научно-производственная фирма. Электротехника: наука и практика” (ООО “НПФ ЭЛНАП”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 336 “Заземлители и заземляющие устройства различного назначения”

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ “О стандартизации в Российской Федерации”. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на заземляющие устройства для объектов электроэнергетики (электрические станции и подстанции, линии электропередачи, распределительные пункты, переходные пункты и др.), электроустановок промышленных, жилых и административных зданий и сооружений, объектов связи и транспорта и устанавливает технические требования к системам выравнивания и уравнивания потенциалов, заземлителям и заземляющим проводникам, а также классификацию и типы заземляющих устройств.

Настоящий стандарт не распространяется на заземляющие устройства объектов связи и железнодорожного транспорта, если эти объекты не расположены на общей территории с электроустановками.

Настоящий стандарт обязателен к применению всеми организациями, осуществляющими проектирование, изготовление, приемку, испытания и эксплуатацию заземляющих устройств.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.030 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление

ГОСТ 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

ГОСТ 10434 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования

ГОСТ 21130 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ 24291 Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения

ГОСТ 30331.1 (IEC 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения

ГОСТ Р 50571.5.54/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов

ГОСТ Р 57190 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Термины и определения

ГОСТ Р 58344 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Общие технические требования к анодным заземлениям установок электрохимической защиты от коррозии

ГОСТ Р МЭК 60715 Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления

ГОСТ Р МЭК 62305-1 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы

ГОСТ Р МЭК 62305-4 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24291, ГОСТ 30331.1, ГОСТ Р 57190, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 вынос потенциала: Появление на коммуникациях, выходящих за пределы электроустановки, напряжений (по отношению к земле) выше допустимых значений.

3.2 гальваническая связь: Электрическое соединение двух объектов металлическим проводником с незначимо малым сопротивлением.

3.3 импульсный потенциал на заземляющем устройстве: Напряжение между какой-либо точкой заземляющего устройства и точкой на поверхности грунта, расположенной не ближе 20 м от рассматриваемой точки.

Примечание – Наибольший импульсный потенциал имеют точки, в которые вводится импульсный ток.

3.4 термическое воздействие: Нагрев заземляющих проводников и заземлителей протекающим по ним током электроустановки.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВЛ – воздушная линия электропередачи;

ГЩУ – главный щит управления;

ЗУ – заземляющее устройство;

КЗ – короткое замыкание;

КЛ – кабельная линия электропередачи;

КРУ – комплектное распределительное устройство;

КРУЭ – комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией;

ЛР – линейный разъединитель;

ОРУ – общеподстанционнное распределительное устройство;

ОПУ – общеподстанционный пункт управления;

РЗА – релейная защита и автоматика;

РПН – регулирование под нагрузкой;

РУ – распределительное устройство;

РЩ – релейный щит;

СИП – самонесущий изолированный провод;

ТСН – трансформатор собственных нужд;

ТН – трансформатор напряжения;

ТП – трансформаторная подстанция;

ТТ – трансформатор тока;

ЭС – электрическая станция;

ЭМС – электромагнитная совместимость.

5 Классификация и типы заземляющих устройств, заземлителей и заземляющих проводников

5.1 ЗУ классифицируют по следующим признакам:

а) по назначению:

– ЗУ электроустановок напряжением до 1 кВ;

– ЗУ электроустановок напряжением выше 1 кВ;

– ЗУ взрыво- и пожароопасных объектов;

– ЗУ высоковольтных испытательных лабораторий;

– ЗУ электрохимической защиты;

б) по выполняемым функциям:

– защитное заземление – для обеспечения электробезопасности;

– помехозащитное заземление – для обеспечения электромагнитной совместимости оборудования;

– молниезащитное заземление – для отвода в грунт токов молнии;

– рабочее заземление – для обеспечения требуемых режимов и надежной работы электроустановки, системы или оборудования.

5.2 Заземлители классифицируют по следующим признакам:

а) по типу исполнения:

– искусственные и естественные;

б) по конструктивному исполнению:

– продольные и поперечные горизонтальные;

– вертикальные (или наклонные);

5.3 Заземляющие проводники классифицируют по назначению:

– проводники системы уравнивания потенциалов;

6 Общие технические требования

6.1 В случае противоречий требований настоящего стандарта требованиям нормативных документов, указанных в разделе 2, приоритетными являются требования настоящего стандарта.

6.2 ЗУ должно изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и стандартов или технических условий на ЗУ конкретного типа по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

Требования к заземляющим проводникам: стационарным и временным

Заземляющий провод является одним из неотъемлемых элементов любой электроустановки. Его основное назначение — защита от косвенного прикосновения к частям электроустановки, находящимся под напряжением. Косвенным называется прикосновение к частям оборудования, которые в нормальных условиях не находятся под напряжением, например, корпуса двигателей, трансформаторов или даже ручка фена.

Но вследствие нарушения изоляции токоведущих частей (проводов), они могут оказаться под напряжением. Именно для защиты от таких случайностей и предназначено защитное заземление.

Немного теории

Обычному человеку, не особо вдающемуся в основы электротехники, достаточно сложно разобраться во всех этих нюансах. Особенно когда начинают оперировать такими понятиями как заземление, зануление, глухо заземленная или эффективно заземленная нейтраль. Поэтому, для начала попробуем доступным языком объяснить суть всех этих обозначений, и определить основную цель, с которой их придумали.

Существует пять основных схем подключения нейтрали электрооборудования. Нейтралью называют общую точку обмоток электрооборудования, соединенного в звезду. Соединение звезда — это кода три начала обмотки подключаются к соответствующим фазным проводам, а концы этих обмоток соединяются между собой — нейтраль.
В точке соединения концов этих обмоток, в идеальных условиях потенциал будет равен нулю. Такой же потенциал имеет земля. Поэтому при помощи шины или проводника выполняется заземление нейтрального провода. Обычно подключается он к специальной шине стационарного заземлителя.
Такая система называется TN или системой с глухо заземленной нейтралью. В нашей стране она повсеместно используется в электроустановках до 1000В и подразделяется на три подвида.
Но прежде чем мы приступим к разбору этих подвидов, давайте определимся, что такое нулевой и защитный провод. Как говорит инструкция, нулевым или нейтральным проводом называется проводник, подключенный к нейтрали. На схемах этот провод обычно обозначают – «N».

Кроме того, существует еще так называемый проводник защитного заземления. Он обозначается «РЕ». Используя КС 066 1 зажим плашечный заземляющего провода или другой подобный вид подключения, он подключается к земле и к корпусу оборудования, тем самым, обеспечивая нулевой потенциал на корпусе. Но как мы помним, в сетях с глухо заземленной нейтралью она так же подключается к земле.

Именно, исходя из этого условия, в сетях TN и существует три вида подключения:

Важно: Ссылаясь на систему заземления TN -С, некоторые «горе электрики» пытаются реализовать ее у себя дома, используя нулевой проводник в качестве и нейтрального и защитного. Но согласно п.1.7.132 ПУЭ для однофазных сетей это запрещено. Это связано с тем, что при обрыве нулевого провода высока вероятность появления напряжения на корпусе защищаемого оборудования. Поэтому, если нет отдельного контура заземления, то лучше обойтись вообще без него, чем подключать корпус оборудования к нулевому проводнику.

Требования к заземлителям

Ну вот, разобравшись с основными теоретическими аспектами, давайте поговорим и о самих проводниках. В зависимости от места их установки к ним предъявляются совершенно разные требования. Поэтому давайте отдельно рассмотрим включение заземляющих проводов для стационарных и передвижных электроустановок.

Общие требования к проводам заземления

Но начнем мы наш разговор с общих требований, предъявляемых к проводникам, используемым для заземления. Как вы уже должны были понять они должны обеспечивать снижение потенциала на защищаемом оборудовании до нулевого или близкого к нему значения. В связи с этим они должны иметь возможность пропускать ток, равный току короткого замыкания в данной электроустановке.

Казалось бы, в связи с этим, сечение таких проводников, в обязательном порядке должно быть не меньше, чем у фазных проводников, но это не так. Дело в том, что фазные проводники должны обеспечивать долговременное протекание больших токов. А вот защитный провод, должен обеспечить такую возможность только на время работы защиты. Обычно это время не превышает 2-3 секунд.

Определить такое сечение вы вполне можете и своими руками благодаря таблице 1.7.5 ПУЭ. Для проводов с сечением рабочих жил до 16 мм 2, сечение защитных проводников должно быть идентичным. Для проводов от 16 до 35 мм 2 сечение защитных проводов может быть 16 мм 2 . Для проводов большего сечения защитный проводник должен быть не менее чем в два раза меньшего сечения.

Согласно нормам ГОСТ, вся кабельно-проводниковая продукция должна содержать маркировку сечения жил. Причем если сечение жил зануления и заземления отличаются от рабочих, то она должна указываться отдельно как на видео.

В некоторых случаях допускается отдельный расчёт сечения проводника заземления. Для этого используется формула, в которой учтены такие показатели как ток короткого замыкания, время срабатывания защит, тип изоляции и проводника, а также способ прокладки кабеля. Но используют такой способ определения сечения достаточно редко.
Теперь, что касается обозначения заземляющих и нулевых проводников. Их буквенную аббревиатуру вы уже знаете. Но кроме того они имеют еще и цветовую. Заземление при пятипроводной системе заземления должно иметь желто-зеленую окраску. Нулевой провод обозначается голубым цветом.

Отдельным вопросом является качество заземления. Его определяют путем измерения его сопротивления. Согласно п.1.7.101 ПУЭ для трехфазной сети с линейным напряжением в 380В, оно должно быть не более 4 Ом. Это достаточно маленькая величина, которая обуславливается только внутренним сопротивлением проводника.

Для достижения соответствующего качества заземления следует использовать винтовые зажимы. Они позволяют достаточно просто отключить проводник для ремонтных работ и испытаний, а также обеспечивают качественный контакт. Удлинение заземления и нулевых проводников не приветствуется, но допускается. В этом случае можно использовать зажим плашечный заземляющего провода КС 066 1 или подобные зажимы для проводов меньшего сечения.
Отдельным вопросом является отдельная прокладка проводов заземления и зануления. Согласно п.1.7.127 ПУЭ провод медный для заземления должен быть не менее 2,5 мм 2 если он имеет защиту от механических повреждений и не менее 4 мм 2, если он не имеет таковой. Для алюминиевого провода, независимо от способа прокладки, сечение должно быть не меньше 16 мм 2 .

Требования к переносным заземлениям

Отдельной темой стоят проводники для временного использования. С их помощью к заземляющему контуру подключают электроустановки временного характера. Это могут быть передвижные будки, механизмы или автотранспорт.

Для этого используют специальные переносные заземления. Подобные проводники используют и для создания безопасных условий работ.
Такие проводники не должны иметь изоляции, это делается для того, чтобы всегда можно было визуально осмотреть его целостность. Для крепления к контуру заземления и механизму он должен иметь струбцины. Струбцина для провода заземления должна крепится к проводу методом сварки или винтового соединения.

Проводник обязательно должен быть медным и многожильным. Причем количество оборванных отдельных проволок строго регламентируется и не должно превышать 5%.
Сечение таких переносных заземлений должно быть не менее 16 мм 2 для электроустановок до 1000В и не менее 25 мм 2 для электроустановок более высокого напряжения. Для заземления машин и механизмов можно использовать провод с сечением не менее 16 мм 2 независимо от класса напряжения.

Качество такого заземления проверить достаточно сложно. Поэтому единственным условием является обязательная зачистка металлической поверхности перед их наложением.

Вывод

Заземление нейтрального провода и проводника заземления играют очень важную роль не только для создания безопасных условий, но и для работоспособности всей системы. Поэтому этим аспектом электроустановки не следует пренебрегать. И мы очень надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в этом вопросе.

Все про провод для заземления: цвет, марки, сечение, как подключить и где лучше использовать

Провод для заземления — неизменный атрибут проводки в домах и квартирах, предназначенный для защиты человека от попадания под действие электрического тока.

Отказ применения заземлителей несет серьезные риски. В случае пробоя изоляции и попадания фазы на металлические элементы человек может оказаться под напряжением. Результатом может стать серьезная травма или даже смерть.

Ниже рассмотрим, как с умом выбрать цвет, тип и сечение провода заземления. Поговорим о принципах подбора изделия для монтажа в частном доме, ванной или квартире.

Основные термины

Для лучшего понимания разберемся с основными терминами, ведь это важно для правильного выбора и монтажа заземляющего проводника.

Рассмотрим базовые определения:

Заземление — соединение металлических деталей электрической установки или оборудования с заземляющим устройством. Иными словами, это комплекс мероприятий, направленных на повышение безопасности человека при пользовании электрическими приборами.
Заземляющее устройство представляет собой группу элементов, обеспечивающих отвод напряжения (потенциала) в землю для защиты человека от негативного действия электрического тока. В его состав входит заземлитель и провод или шинка, соединяющая с нетоковедущей частью.
Заземлитель — конструкция, представляющая собой несколько сваренных металлических шинок, погруженных в землю на определенную глубину для обеспечения быстрого отвода потенциала. Главной характеристикой заземлителя является сопротивление, которое не должно превышать 4 Ом.
Заземляющий провод — изделие, соединяющее металлическую нетоковедущую часть оборудования с заземлителем. Фиксируется с помощью сварки или болтового соединения. От правильности выбора этой части конструкции напрямую зависит степень безопасности.
Заземляющая шина — элемент распределительных щитов, предназначенный для подключения PE-проводников, нулевого рабочего провода и заземлителя. Главным отличием от провода являются конструктивные особенности, позволяющие крепить к шине другие заземляющие провода.

Сегодня часто встречается такой термин, как контур заземления. Это название заземлителя, используемое в обиходе. Здесь также подразумевается конструкция, состояния из нескольких электродов или металлических уголков, находящихся в земле и смонтированных в форме треугольника. Именно к этой конструкции подключается заземляющая шинка.

Типы и особенности заземления

При покупке провода для соединения с заземляющим устройством важно знать виды заземления и его назначение.

Всего выделяется два вида:

Рабочее. Назначение — обеспечить нормальную работу электроустановки. Без выполнения этого условия функционирование сети было бы невозможным по различным причинам. Иными словами, это нормальный режим функционирования оборудования. Пример — заземление нейтрали силовых трансформаторов, чтобы увеличить ток короткого замыкания и повысить чувствительность релейной защиты.
Защитное. Задача — гарантия безопасности людей от попадания под действие электрического тока в быту или при обслуживании оборудования на ВЛ, подстанция или в других электроустановках. В зависимости о ситуации может предусматриваться для защиты от молнии, импульсного перенапряжения и потенциала, который может появиться на корпусе бытовой или другой техники.

В квартирах и частных коттеджах применяется заземление защитного типа, на котором мы остановимся более подробно.

Принцип построения и назначение защитного заземления

Если говорить простыми словами, защитное заземление формируется следующим образом. Заземляющий провод подключается к нетоковедущей металлической части.

На следующем этапе «земля», подключенная к оборудованию, объединяется, а далее идет отдельным проводом или шинкой к заземляющему устройству.

В случае пробоя напряжения на металлический корпус и прикосновения к нему человека потенциал идет через землю, а не через тело. Благодаря низкому сопротивлению, быстрее срабатывает защит и УЗО.

Для сравнения R заземляющего контура всего 4 Ом или меньше, а человека — более 1000 Ом. По закону Ома мы знаем, что ток всегда идет по пути наименьшего сопротивления.

Таким образом, защитное заземление предназначено для решения таких задач:

уменьшение разницы потенциалов между заземляемым устройством и иными предметами и защита жизни человека;
отвод тока в землю и повышение его значений для срабатывания защитных устройств (УЗО, автоматов).

Следовательно, при прокладывании проводника для заземления важно позаботиться о наличии защитных устройств. Последние должны быстро реагировать на утечку или высокие токи, отсекая поврежденный участок. Чем быстрее это произойдет, тем лучше.

Требования к сечению у заземления

Многие собственники домов и квартир сталкиваются с необходимостью самостоятельно делать заземление. Это объясняется тем, что в старых зданиях до 1998 годов постройки заземлений и, соответственно, шинок для подключения не было вовсе.

Даже если в доме уже есть заземлитель, при выборе провода необходимо выяснить тип системы.

С учетом ПУЭ выделяется четыре схемы заземления:

TN-S — применение нейтрали и отдельного проводника. Схема актуально для переменного напряжения.
TN-C — объединение «0» и земли общим проводом. В такой схеме нейтраль идет отдельно, что характерно для старых построек.
TT — прямая земля на электрооборудование.
IT — соединение с корпусом с применением сопротивления или изолированием токоведущих проводников.

Больше про системы заземлений https://elektrikexpert.ru/sistemy-zazemlenij.html, их преимущества и недостатки.

Чтобы выбрать корректное сечение, важно учесть еще один момент — тип заземления.

стационарным (делается без необходимости перемещения, на постоянной основе);
переносным (можно снимать при необходимости перемещать на другой объект).

В бытовых целях, как правило, применяется первый вариант. Именно на него и будем ориентироваться при выборе сечения (S).

Во избежание ошибок придерживайтесь следующих простых правил:

Для фазы S до 16 кв. мм заземляющий проводник подбирается аналогичной величины.
При S у фазы от 16 до 35 кв. мм сечение «земельного» проводника подбирается на 16 кв. мм.
Если S фазного провода свыше 35 кв. мм, заземлитель должен иметь толщину не меньше половины этого показателя.

Чаще всего в доме или квартире примеряются медные провода с S равным 4 кв. мм. При таких обстоятельствах S заземляющего провода подбирается с таким же параметром.

Если, например, толщина фазы, подходящей к шкафу, составляет 25 кв. мм, оптимальный параметр S — 16 кв. мм. Здесь все просто, поэтому путаницы возникнуть не должно.

Важно запомнить еще ряд правил:

Для TN-C и TN-C-S нижний порог сечения составляет 10 кв. мм для медного и 16 кв. мм для алюминиевого проводника.
В квартире или доме достаточно провода с одной жилой.
Требования к цвету — желто зеленый.

Иногда при расчете сечения заземления применяется специальная формула. В ней учитывается ток КЗ, время срабатывания защиты, вид изоляции, тип прокладки и другие особенности. На практике такой метод применяется редко.

Цвет провода заземления и особенности подключения

Во избежание путаницы важно понимать, какие обозначения необходимо предусмотреть для таких проводов.

На сегодня применяются следующие виды маркировок:

PE — 0-ые защитные провода и шинки, имеющие расцветку в виде переплетающегося желто зеленого оттенков.
N — 0-ые провода, обозначаемые голубым цветом (нейтраль).
PEN — объединение нуля и заземления. Главная часть голубая, на краях совмещение желто-зеленого цвета.

В нашем случае применяется обозначение с соответствующим цветовым исполнением (желтый и зеленый). Таким же образом он обозначается и в трехжильном проводе.

Если под рукой нет провода с необходимым цветом, можно использовать обычную изоленту желтого и зеленого цвета. Все, что требуется — сделать отметки на концах провода.

Заземление (PE) выводится и подключается к заземляющей шине, корпусу или металлической дверце щитка. Нулевой провод (N) соединяется с шинкой нейтрали.

Подробнее про заземление и зануление https://elektrikexpert.ru/zazemlenie-i-zanulenie.html, в чем разница между ними.

Маркировка

Для лучшего понимания поднимем вопрос маркировки изоляции применяемых проводников.

В названии провода могут использоваться следующие обозначения:

А — алюминиевый сердечник (при отсутствии буквы — медный);
АС — наличие оплетки из свинца;
АА — многожильный провод, имеющий алюминиевый сердечник и оплетку из этого же материала;
Б — защита от коррозии, выполнена из двуслойной стали;
Г — без оболочки;
Бн — защита от влаги и стойкость к огню;
НП — негорючий материал;
Р — резиновая оболочка;
В — оболочка из поливинилхлорида;
К — контрольный кабель и т. д.

На указанную выше маркировку необходимо обращать внимание при выборе провода для заземления в привязке с его сечением (об этом упоминалось выше).

Марки и требования

При покупке кабеля для заземления необходимо всесторонне его изучить на возможность применения в доме, квартире или специальном помещении (к примеру, ванной, сауне и т. д).

Заземляющий проводник может быть с одной жилой или многожильным. Здесь нужно ориентироваться на место монтажа и удобство применения.

Приведем несколько примеров:

При соединении корпуса с дверцей шкафа необходимо сохранить подвижность, поэтому лучше использовать многожильное изделие. Если установить одножильный проводник, из-за частых сгибаний он быстро повредится.
Для соединения корпуса электрического мотора, где не нужна подвижность, пригодятся жесткие жилы. Здесь особых требований к гибкости не предъявляется.
При обустройстве заземления в квартире или доме можно использовать любой из типов проводов с учетом риска его повреждения и удобства прокладки.

В зависимости от типа заземляющая жила может быть из алюминия и меди, идти в качестве отдельного изделия или в составе бухты кабеля, быть с изоляцией или без нее.

Сегодня выделяется несколько основных марок проводов.

Изделие с медной жилой, промежуточной оболочкой зелено-желтого цвета. Отличается удобством монтажа, применяется для напряжения до 660 В. Рабочая частота 50 Гц.

Количество проводников может быть от одного до пяти с сечением от 1,5 до 6 кв. мм. Номинальный ток определяется рабочим сечением проводника.

Температурный режим работы от -50 до +50 градусов Цельсия. Радиус изгиба не более четырех диаметров кабеля.

Плюсы — стойкость к влаге и огню, гибкость и большой выбор вариантов исполнения.

Минусы — высокая цена и боязнь прямых солнечных лучей.

Кабель с поливинилхлоридной изоляцией, наружной ПВХ-оболочкой и без специального защитного слоя (брони). Бывает одно- или многожильным.

В 3-х, 4-х и 5-ти жильных кабелях может предусматриваться заземление и нейтраль.

Разрешено использование в качестве заземляющего проводника при напряжении до 600 В.

Некоторые типы кабеля предусмотрены для работы на 1000-2500 В. температурный режим работы от -50 до +50 градусов Цельсия.

Провод медный с поливинилхлоридной изоляцией. Отличается высокой гибкостью, что позволяет применять его для заземления разных устройств и механизмов (в том числе в быту).

Изделие устойчиво к влиянию влаги и способно работать в температурном режиме от +60 до -70 градусов Цельсия. Следовательно, его можно применять даже в экстремальных условиях — банях, ванных комнатах и на улице.

ПВ3 не боится плесени и не подвержен огню. При воздействии высокой температуры происходит обычное оплавление оболочки.

Надежное изделие, применяемое для прокладки токоведущих частей и заземления. Во время использования важно избегать попадания прямых лучей солнца и высокой температуры.

Читайте также: Жирные пятна с паркета

Жилы изделия состоят из меди, бывают монопроволочными или многопроволочными. Рабочее напряжение до 1000 В.

Благодаря применению прозрачного пластика, удобнее контролировать исправность устройства.

Цвета исполнения могут быть различными, поэтому выполнять цветовую маркировку необходимо самостоятельно. Для этого можно использовать подход, который упоминался выше — маркировка с помощью желтой и зеленой изоленты.

Медный заземляющий кабель с высокой степенью гибкости. Жила изготовлена из тонких проводов. Сверху предусмотрена оплетка высокой прочности. При изготовлении не применяется кремнийорганическая резина.

Изделие имеет высокую стойкость к морозам, прозрачную оболочку и температурный режим работы от -40 до +70 градусов Цельсия.

Выше рассмотрены наиболее популярные марки проводов/кабелей для заземления, но можно задействовать и иные варианты. Главное, чтобы проводник удовлетворял требованиям гибкости и сечения.

Провода для заземления 380 Вольт

При выборе заземляющего провода на 380 В важно придерживаться тех же требований, что рассмотрены выше. Обращайте внимание на тип изоляции, сечение, гибкость, температурный режим работы и другие параметры. Каких-то особых отличий по требованиям между заземлением на 220 или 380 В не предусмотрено.

Если говорить о типе применяемых проводов, рекомендуется применять уже рассмотренные выше марки.

К ним можно добавить провод ПВС 5х6 в двойной круглой изоляции с пятью жилами. Подходит для питания и заземления оборудования напряжением до 660 В.

Что такое наконечники НШВИ для обжима проводов: размеры, виды, как опрессовать, другие типы ТМЛ, НВИ и НКИ

Несмотря на общие подходы к выбору проводника, некоторые отличия в заземлении между сетями на 220 и 380 В имеются.

В первом случае используется однофазная сеть, а во втором — трехфазная. Следовательно, для сети на 220 В подойдет кабель с тремя проводами (земля, фаза и ноль), а на 380 В — с пятью (три фазы, ноль и заземление).

Что лучше купить для частного дома и ванной

Теперь рассмотрим, как выбрать провод для заземления применительно к конкретному месту установки.

Для дома

При монтаже заземляющей конструкции в частном доме учтите сечение проводки и наличие заземляющего контура. Если заземлитель вкопан в землю, а шинка выведена, остается подобрать правильный кабель.

Обратите внимание на следующие моменты:

Сечение. Должно подбираться с учетом условий эксплуатации. В большинстве случаев для дома можно использовать провод от 4 кв. мм и толще.
Если применяется провод сечением 6 кв. мм без изоляции, необходимо отдать предпочтение многожильному проводнику.
В роли заземлителей рекомендуется использовать стальную арматуру, имеющую диаметр от 16 кв. мм. Допускается применение стального уголка на 50 мм и более.
После окончания работ важно измерить сопротивление, которое не должно превышать 4 Ом.

При выборе кабеля можно использовать любой из предложенных выше — ВВГ, ПВ-6, NYM, ESUY, ППВ и другие.

Для ванной

Если речь идет о ванной комнате, важно заземлить все металлические элементы. В эту категорию входит корпус металлической ванны, трубопроводы горячего и холодного водоснабжения и другие металлические элементы.

Сечение провода заземления должно быть не менее 2,5 кв. мм, но при использовании более толстого фазного провода необходимо использовать и «землю» на 4 кв. мм.

Провода, которые подключены к металлических элементам, можно вывести на общую шинку, а оттуда направить провод в щиток или к автоматам (должен быть заземляющий провод под болтовое соединение).

Используемый проводник может быть гибким или одножильным в зависимости от особенностей прокладки. Здесь решение принимается на месте.

Важный момент — требование к стойкости кабеля по температуре и влаги. Указанные выше марки проводов в полной мере соответствуют необходимым характеристикам.

Итоги

Теперь вы знаете почти все о проводах для заземления, для чего они используются, как их подбирать и каким кабелям отдать предпочтение.

Помните, что от правильности выбора земельного проводника зависит здоровье и даже жизнь. Ошибки в выборе могут привести к повреждению «земельного» провода и его неспособности выполнить свои функции по отводу тока.

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» – комбинированный и раздельный.

T — заземление.
N — подключение к нейтрали.
I — изолирование.
C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

N — функциональный «ноль»;
PE — защитный «ноль»;
PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» – ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Система IT

Система заземления IT

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное – жизнь человека.