Провід заземлення: маркування, колір, вимоги, перетин
Невід'ємним елементом більшості сучасних електроустановок є дріт заземлення. Дане пристосування використовується для електричного з'єднання будь-яких елементів з нульовим потенціалом землі, який в електротехнічних розрахунках приймається рівним нулю.
призначення
Провід заземлення призначений для захисту людини від ураження електрострумом в нештатних ситуаціях. Наприклад, при пробої ізоляції виникає електричний контакт між струмоведучими елементами й корпусом приладу. У разі дотику людини до такого пристрою електричний струм протече через нього на землю, що може привести до електротравми і навіть до летального результату. Небезпечним для людини вважається струм в 100 мА, через що ймовірність протікання струму необхідно звести до мінімуму.
Мал. 1: Схема протікання струму при електроударом
Для виключення загрози людському життю в електроустановках встановлюється заземлення. За допомогою дроту заземлення забезпечується електричне з'єднання всіх струмопровідних елементів, що не перебувають під будь-яким робочим потенціалом, з контуром заземлення . І в разі виникнення потенціалу на корпусі або інших елементах заряд буде стікати через дріт заземлення, а при наявності захисту ініціює її спрацьовування.
Незважаючи на те, що переважна більшість заземлювачів встановлюється з метою захисту людини, існує і така категорія, яка призначена для виконання робочих процесів. Тому всі дроти заземлення, відповідно до їх призначення, умовно можна поділити на робочі і захисні провідники. Слід зазначити, що небезпека електроудару існує не тільки при відсутності заземлюючого провідника, а й при його невідповідність вимогам, що пред'являються.
пред'являються вимоги
Вимоги до заземлювального проводу пред'являються відповідно до місцевих умов, в яких експлуатуються електроустановки. Також вони можуть відрізнятися відповідно до поставлених завдань або режимом роботи. Всі вимоги можна розділити за такими параметрами проводів заземлення:
- Одножильний або багатожильний - застосовуються в залежності від конкретного обладнання. Так багатожильні дроти повинні встановлюватися в тих місцях, де потрібен певний рівень гнучкості і заземлення повинно легко переміщатися (дверцята осередків, випробувальне обладнання і т.д.). Одножильні забезпечують жорстку фіксацію і кріпляться до корпусів стаціонарного обладнання.
- Наявність або відсутність ізоляції - ізоляційний шар потрібно при відкритому прокладанні або по корпусам устаткування.
- Окремо прокладений або знаходиться в складі цілісного кабелю - при об'єднаної конструкції в однофазних системах повинен виконуватися трижильним кабелем, а в трифазних п'ятижильним. Якщо система вже змонтована, то повинен виконується окремим заземлювальним провідником.
- Матеріал токопроводящего елемента (мідь, алюміній, сталь) - визначає питомий опір самого провідника і його хімічну стійкість до різних впливів навколишнього середовища. Мідні жили є найбільш стійкими до корозії і володіють найменшим питомим опором, за ними йдуть алюмінієві і сталеві.
Найважливішим вимогою до захисного заземлення та й тим, що підключається до нього провіднику є загальне омічний опір. Яке визначається і перетином проведення заземлення, і перехідним опором між ножами контуру і грунтом, і місцями болтових (клемних) або зварних з'єднань в загальному ланцюжку. Загальна величина опору контуру визначається п.1.7.101 - 1.7.103 ПУЕ залежно від лінійного чи фазного напруги електроустановки і її типу, дані параметри наведені в таблиці нижче:
Таблиця: величина опору заземлення
Тип заземлюється електроустановки Величина лінійного напруги Uл, В Величина фазної напруги Uф, В Опір заземлювача R, Ом не більше Місця приєднання нейтралей генераторів, трансформаторів і інших джерел струму 660 380 2 380 220 4 220 127 8 Точки підключення, розташовані поблизу місць приєднання приєднання нейтралей генераторів, трансформаторів і інших джерел струму 660 380 15 380 220 30 220 127 60 Місця повторних заземлення ПЛ і живильних ліній 660 380 15 380 220 30 220 127 60
Крім мідних проводів відповідно до п.1.7.121 ПУЕ для заземлення допускається використовувати металеву броньовану оболонку, яка застосовується для захисту від механічних пошкоджень при прокладці кабелю, короба і лотки, якщо їх розміщення виключає можливість їх пошкодження, рейки і балки в конструкції будівель і споруд .
Але, згідно вимог п.1.7.123 ПУЕ в якості заземлюючих провідників заборонено використовувати металеві частини газопроводів або труб водопостачання, навантажену арматуру залізобетонних конструкцій.
Маркування і колір
Маркування проводів заземлення забезпечує їм швидку впізнаваність і зручність в проведенні монтажних робіт. Так згідно з вимогами п.1.1.29 ПУЕ проводи для заземлення мають як буквеної, так і кольоровим маркуванням. Літерне позначення землі виконується поєднанням латинських букв PE. Букви призначені для нанесення маркування на відповідних вузлах схеми, кінцях кабелю і клемах заземлення. Кольорове позначення виконується в вигляді жовто-зеленого забарвлення, розташованого смугами по всій довжині або іншим поєднанням цих двох кольорів, яке відповідає марці кабелю і стандартам виробника.
Залежно від способу харчування електроспоживачів може застосовуватися система, в якій захисний і нульовий провідник суміщені. Так як маркування нульового проводу згідно того ж п.1.1.29 ПУЕ виконується синім або блакитним кольором і позначаються літерою N, в таких системах електропостачання, де нейтральний провід та заземлення суміщені і виконуються єдиною лінією, вони позначаються як PEN. У колірному відношенні суміщений PEN провідник має поєднання синього і жовто-зеленої ізоляції.
Мал. 2: варіанти кольорового маркування дроти заземлення
Слід зазначити, що вищенаведений порядок кольорового маркування не відноситься до шин, так як в них жовтий позначає фазу A, зелений - фазу B, червоний - C. Нульова шина може взагалі не мати забарвлення і експлуатуватися в природному вигляді. Шина PE забарвлюється в чорний колір, а місця накладення переносних заземлень організовані у вигляді оголених ділянок металу.
Перетин дроту заземлення
Так як ефективність спрацьовування захисного пристрою і забезпечення безпеки людини безпосередньо залежить від такого параметра, як омічний опір, дріт заземлення повинен мати відповідне перетин, що відповідає робочим параметрам прокладеної лінії або електроустановки. У зв'язку з тим, що на відміну від фазної і нульовий шини, захисне заземлення не повинно довго витримувати навантаження, його перетин може виконуватися з відмінними параметрами.
Малюнок 3: приклад кабелю з меншим перетином PEN жили
Так перетин PE провідника визначається відповідно до п.1.7.126 ПУЕ, найбільш простим варіантом є обчислення величини виходячи з площі фазних провідників:
- Для фазного проводу до 16мм2 перетин заземлення повинно бути таким же;
- Для моделей від 16 до 35мм2 заземлення може бути не менш 16мм2.
- Для ліній з перетином фазного проводу від 35 мм 2 і більше заземлення повинен вибиратися площею не менше половини фазного.
Даний варіант є найбільш простим, але далеко не завжди доцільно встановлювати провідник великого перерізу на заземлення, так як це впливає на загальну вартість кабельно-провідникової продукції. У таких випадках допускається визначити перетин розрахунковим шляхом:
де:
- S - площа заземлюючого проводу;
- I - величина струму короткого замикання ;
- t - час спрацьовування захисних пристроїв;
- k - коефіцієнт, який визначається матеріалами струмоведучих і ізолюючих елементів, температурою.
підключення
Перед підключенням необхідно позначити основні висновки п'яти або трьохжильних проводів. Якщо ви тільки виконуєте монтажні роботи, то зможете самостійно визначити який дріт куди підключити, в іншому випадку вам доведеться розбиратися в уже існуючій проводці. На практиці, щоб визначити в схемі підключення розташування всіх видів проводів скористаєтеся їх колірним позначенням:
- Фазні провідники - мають найрізноманітніший спектр (коричневі, червоні, сірі, фіолетові і т.д.);
- Заземлювальні провідники - виконуються жовто-зеленим кольором, деякі виробники застосовують тільки яскраво-зелене забарвлення;
- Нульовий провідник - синій або блакитний.
Мал. 4: колірне відповідність проводів
Однак зауважте, що не всі монтажники дотримуються стандартний порядок маркування або сам провід може не відповідати схемі живлення, тому перед використанням заземляющего чи фазного проводу варто попередньо їх продзвонити.
Мал. 5. Приклад підключення заземлення
Саме підключення проводиться таким чином, щоб забезпечити максимально надійний контакт з нульовим або близьким до того перехідним опором. Тому найбільш прийнятними є пайка, обтиск або затягування під гайку або наконечник.
Категорично заборонено виконувати електричне з'єднання проводу заземлення скрутками і іншими нетиповими способами. Якщо відбувається з'єднання мідного та алюмінієвого провідника, між ними обов'язково встановлюється латунна прокладка або вони обжимаються в гільзу. Далі дріт заземлення підключається від контуру до корпусу обладнання, металевих елементів для вирівнювання потенціалу або на відповідний контакт розетки.