Подключение трехфазного устройства защитного отключения

Как правильно подключать проводки к автоматам

Существует большое количество приспособлений, которые позволят облегчить подключение контактов к автоматике. Для того, чтобы выбрать подходящий вариант, мы рассмотрим их детально.

Наконечники на гибкий провод

С целью подключения элементов электрического щита часто используют гибкие провода с множеством проволок, ведь с подсоединением таких контактов справиться даже новичок. Но при этом и здесь существует нюанс.

Как мы уже рассмотрели выше, многие мастера фиксируют жилу зажимом без оконцевания, из-за чего хрупкие проволоки начинают отламываться и контакт слабеет.

Иногда в один зажим возникает необходимость фиксировать сразу два контакта, поэтому с такой целью были изобретены двойные наконечники. Они лучшим образом подходят тогда, когда приходится устанавливать множество перемычек.

Дугообразный загиб

Обычно для подключения жил в зажимы требуется снять 10 миллиметров изоляционного слоя — этого достаточно для того, чтобы сформировать на гонце дугу, которую затем и помещают в клемму. Как показывает практика, большинство электриков при отсутствии наконечников используют такой способ.

В результате удается получить надежный контакт, который не будет ослабляться со временем. Подходит этот способ при наличии монолитной жилы на конце.

Неразрывные перемычки

Когда приходится подсоединить несколько автоматов одним проводом, возникает необходимость использовать гребенку (шину). Тем не менее, она не всегда оказывается под рукой, поэтому сформировать самодельную гребенку можно из провода любого сечения.

Следует согнуть провод таким образом, чтобы получилась гребенка. Затем на месте сгиба необходимо зачистить провода.

Обзор схем

Монтаж четырехполюсного модуля УЗО построен на таком же принципе, как для двухполюсного устройства, применяемого в однофазных электросетях. Производитель прилагает к изделию паспорт, где показана наиболее часто встречающаяся схема подключения устройства защитного отключения к трехфазной сети с использованием нейтрали. Для удобства монтажа схема подключения показана на корпусе модуля и выглядит следующим образом:

Монтажная схема подключения четырехполюсного УЗО к трем фазам проста и доступна человеку, не обладающему квалификацией электромонтажника. К четырем входным клеммам аппарата подключаются 3 фазы питающей электросети 380 вольт и нулевой рабочий проводник.

Проводники, выходящие с четырех выходных клемм, подключаются к распределительной сети дома, квартиры, дачи или гаража. С учетом того, что 3 фазы (А, В, С) подают электричество на приборы, рассчитанные на 380 вольт, а каждая отдельно взятая фаза в сочетании с нулевым проводом N обеспечивает электропитанием группы однофазных потребителей 220 вольт. Трехфазную сеть 380 вольт можно подключить к электродвигателю насоса, компрессора, бетономешалки, к токарному станку или сварочному аппарату. Дальнейшее подключение к одной фазе производится через автоматические выключатели .

Для защиты от токов утечек в сети 220 вольт необходимо предусмотреть подключение однофазных УЗО или дифференциальных автоматов. Обычно эти аппараты защиты устанавливаются в местах насыщенных электроприборами, а также в помещениях с повышенным влагосодержанием: в кухне или мастерской, в бане или ванной комнате. Для удобства проведения электромонтажных работ, ремонта и обслуживания проводник нейтрали N целесообразно вывести на нулевую шину, расположенную в распределительном щите, как показано на схеме ниже:

Модуль трехфазного УЗО монтируются в щите вводного устройства на din-рейке. так же, как и автоматы, оборудован быстросъемным крепежом. Подключение происходит после счетчика. Один трехфазный аппарат защиты от токов утечек можно использовать для защиты сразу трех однофазных сетей.

Прежде чем произвести подключение в доме четырехполюсного УЗО необходимо учесть систему заземления электросети, по которой к нему поступает электроэнергия. Однофазные аппараты могут сохранять работоспособность при подключении к электросети 220 В, как с заземлением, так и без заземления. Работа трехфазного аппарата защиты от утечек разрешена только в сетях с системой tn-s, предусматривающей нулевой рабочий и нулевой защитный проводник.

Как правило, основная часть электрических сетей отечественного жилого фонда работает в устаревшей системе tn-c, в которой нет PE проводника. Работа трехфазных УЗО в системе tn-c категорически запрещена. В этом случае ПУЭ разрешает использование трехфазных аппаратов, только если предусмотрено заземление дома. Для того чтобы произвести установку этого устройства и обеспечить защиту проводки дома от возгорания, которое может произойти в результате токовой утечки, необходимо обустроить заземляющий контур, что обеспечит переход на систему tn-c-s.

Напоследок рекомендуем ознакомиться на видео еще с одной схемой монтажа УЗО на 380 В, без нулевого провода:

Вот мы и рассмотрели возможные схемы подключения трехфазного УЗО к сети. Как вы видите, подключить защитный аппарат можно различными способами, все зависит от условий применения.

Будет полезно прочитать:

Выбор дифавтомата:

Выбор дифавтомата осуществляется по следующим критериям:

— По номинальному напряжению и типу сети: Номинальное напряжение дифавтомата должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

U_{ном. ДА}⩾ U_{ном. сети}

При однофазной сети требуется двухполюсный дифавтомат, при трехфазной сети — четырехполюсный.

— По номинальному току: так как дифференциальный автоматический выключатель сочетает в себе функции автоматического выключателя  номинальный ток дифавтомата определяется по той же методике, что и для обычного автомата. Таким образом определить необходимый номинальный ток дифавтомата можно одним из следующих способов:

1. С помощью нашего калькулятор расчёта тока утечки для выбора УЗО;
2. С помощью нашего калькулятора мощности автоматического выключателя по номинальному току;
3. С помощью следующей таблицы:

Таблица автоматических выключателей для однофазной сети 220 В

Номинальный ток автоматического выключателя, А.	Мощность, кВт.	Ток,1 фаза, 220В.	Сечение жил кабеля, мм2
16	0-2,8	0-15,0	1,5
25	2,9-4,5	15,5-24,1	2,5
32	4,6-5,8	24,6-31,0	4
40	5,9-7,3	31,6-39,0	6
50	7,4-9,1	39,6-48,7	10
63	9,2-11,4	49,2-61,0	16
80	11,5-14,6	61,5-78,1	25
100	14,7-18,0	78,6-96,3	35
125	18,1-22,5	96,8-120,3	50
160	22,6-28,5	120,9-152,4	70
200	28,6-35,1	152,9-187,7	95
250	36,1-45,1	193,0-241,2	120
315	46,1-55,1	246,5-294,7	185

Таблица автоматических выключателей для трехфазной сети 380 В

Номинальный ток автоматического выключателя, А.	Мощность, кВт.	Ток, 1 фаза 220В.	Сечение жил кабеля, мм2.
16	0-7,9	0-15	1,5
25	8,3-12,7	15,8-24,1	2,5
32	13,1-16,3	24,9-31,0	4
40	16,7-20,3	31,8-38,6	6
50	20,7-25,5	39,4-48,5	10
63	25,9-32,3	49,2-61,4	16
80	32,7-40,3	62,2-76,6	25
100	40,7-50,3	77,4-95,6	35
125	50,7-64,7	96,4-123,0	50
160	65,1-81,1	123,8-124,2	70
200	81,5-102,7	155,0-195,3	95
250	103,1-127,9	196,0-243,2	120
315	128,3-163,1	244,0-310,1	185
400	163,5-207,1	310,9-393,8	2х95*
500	207,5-259,1	394,5-492,7	2х120*
630	260,1-327,1	494,6-622,0	2х185*
800	328,1-416,1	623,9-791,2	3х150*

— По характеристике срабатывания — зачастую характеристику срабатывания аппаратов защиты выбирают исходя из назначения защищаемой ими сети (согласно таблице характеристик срабатывания приведенной ниже) однако дифавтомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.

— По дифференциальному току:

Дифференциальный ток — является одной из важнейших характеристик дифавтомата которая показывает при какой величине тока утечки дифавтомат отключит цепь.

В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока дифавтомата. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток сети можно рассчитать по следующей формуле:

ΔI_сети=((0.4*I_сети)+(0.01*L_{провода}))*3, миллиАмпер

где: I_сети — ток сети (рассчитанный по формуле выше), в Амперах; L_{провода} — общая длина проводки защищаемой электросети в метрах.

Рассчитав ΔI_сети принимаем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока дифавтомата ΔI_ДА:

ΔI_ДА⩾ ΔI_сети

Стандартными величинами дифференциального тока дифавтомата являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА

Дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров, а токи : 6, 10, 30мА — для защиты от поражения человека электрическим током. При этом токи 6 и 10мА применяются,  как правило, для защиты отдельных потребителей и помещений с повышенной опасностью, а дифференциальный ток 30мА подходит для общей защиты электросети.

В случае если дифавтомат необходим для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких дифавтоматов на разные группы линий, например один дифавтомат для защиты розеток в комнатах, а второй — для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждый дифавтомат и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае  расчет необходимо будет производить для двух или более дифавтоматов которые будут установлены на разные линии.

— По типу исполнительного механизма:

Ну и в завершении не забывайте, что как и УЗО, дифавтомат может быть электронным и электромеханическим. Предпочтительным является электромеханическое исполнение, так как оно считается более надежным.

Подключение УЗО в трехфазной сети

Защита устройств, питаемых сразу тремя фазами, производится по аналогичному принципу, с тем отличием, что УЗО выбирается на четыре вывода. Пример подключения приведен на рисунке ниже:

Рис. 5: Подключение УЗО в трехфазной системе

Как видите, в данном случае подключение защитного устройства производится также после электрического счетчика и вводного пакетника. За ним уже подключаются индивидуальные автоматы, реагирующие на замыкание фаз, а при необходимости и более чувствительные УЗО для выстраивания селективного срабатывания на определенные группы потребителей.

Так как установка отдельного устройства для каждой фазы слишком затратное удовольствие, в трехфазных цепях применяются групповые УЗО, которые работают сразу со всеми элементами линии.

УЗО для трехфазных щитков

Схема подключения УЗО в трехфазных сетях может быть реализована по-разному. Вариантов немало, а конкретный выбор зависит от наличия трехфазной нагрузки. После счетчика ставят четырехполюсное противопожарный УЗО (для одновременного отключения всех фаз и нейтрали) с большим током отсечки, а вот дальше могут быть варианты.

Сразу стоит сказать, что на группы ставить четырехполюсные УЗО не обязательно. Можно обойтись двухполюсными — по одному на каждой из фаз с выводом нейтрали на отдельную шину. В этом случае на нагрузку нейтраль подается с шины, питающейся от защищающего ее устройства.

Если нет трехфазной нагрузки, можно ставить только двухполюсную защиту от тока утечки

Если есть трехфазная нагрузка, на такие линии лучше ставить четырехполюсные автоматы. Это обеспечит одновременное обесточивание всех фаз. Так надежнее. Некоторые группы — освещения в жилых помещениях — можно заводить без УЗО и даже без отдельного автомата. Достаточно что их защищают входные защитные приборы. Но этот принцип лучше не реализовывать в деревянных и каркасных домах. Тут уж лучше потратить больше денег на стадии реализации проводки, ведь от пожара никто не застрахован. В горючих сооружениях хоть автомат лучше поставить. А еще лучше — устройство защиты от перенапряжения с защитой от искрения. Это будет надежнее.

С использованием четырехполюсных УЗО на группах

Обратите внимание, что нейтраль на нагрузку также подается от шины, запитанной от УЗО этой группы. Такая схема подключения УЗО ведет к тому, что при появлении утечки в одной из групп, срабатывает только устройство в группе. Главное при этом не отключается

Что непременно произойдет, если нейтраль подать с первой шины, которая подключена к УЗО первого уровня (противопожарному)

Главное при этом не отключается. Что непременно произойдет, если нейтраль подать с первой шины, которая подключена к УЗО первого уровня (противопожарному).

В трехфазных сетях основная сложность — правильно распределить нагрузку по фазам, чтобы не вызвать перекос. Так как со временем мы меняем приборы, и, как правило, они становятся более мощными. В результате первоначально созданный баланс может разрушиться. Чтобы для исправления ситуации не приходилось перебирать всю схему, при монтаже лучше использовать кросс-модули. Да, под них требуется дополнительное место в электрическом щите, но они позволяют вносить изменения без особых проблем: просто вынуть провода из одного гнезда, поставить в другое.

Подключение УЗО в частном секторе

Частное домовладение подразумевает использование значительного количества бытовых устройств, для, которых требуется использование УЗО. Для подключения УЗО в частном доме используют несколько устройств защиты селективного (избирательного) действия, например для стиральной машины, водонагревателя, печи для сауны или бани и другого оборудования, требуется применение индивидуального УЗО. В этом случае при неисправности произойдет отключение только необходимого поврежденного оборудования.

Рис №4. Схема подключения УЗО для частного дома

Для частного сектора допускается использовать систему ТТ, она подразумевает сама по себе относительную безопасность при пробое сопротивления изоляции на корпус. Повышает степень надежности, УЗО в этом случае гарантирует наивысшую степень безопасности из-за распределения защитного заземления отдельных потребителей индивидуальным заземлителем. УЗО в этой системе, мгновенного срабатывания

Рис №5. Схема подключения УЗО в системе защитного заземления ТТ

В российских электросетях ПУЭ рекомендует применение стандартной системы TN-C-S, объясняется это, прежде всего тем, что при токах КЗ, ток проходит в землю через защитное заземление, а не идет в проводник РN, поэтому отключение не всегда проходит. Именно для таких случаев и рекомендуется устанавливать УЗО, реагирующее на минимальные токи утечки.

Рекомендация: В современных жилых помещениях желательно разделять потребители на разные группы. УЗО устанавливается на оборудование, требующее выполнения повышенных норм безопасности, например стиральная или посудомоечная машина, бойлер. Освещение через УЗО подключать не обязательно, иначе при каждой перегоревшей лампочке, в случае использования УЗО общего назначения, для квартиры, будет происходить полное отключение электричества.

Важно: УЗО необходимо включать последовательно с автоматическим выключателем, в крайнем случае, использовать с предохранителем, предназначенным для защиты УЗО от сверхтоков. Ток нагрузки УЗО должен превышать номинальный ток автомата на ступень или по крайней мере, быть равен ему.. Строго запрещается: Выполнять соединение нулевого провода с проводником, осуществляющим защитное заземление, или с заземлителем металлического корпуса оборудования, в зоне действия защиты УЗО.

Строго запрещается: Выполнять соединение нулевого провода с проводником, осуществляющим защитное заземление, или с заземлителем металлического корпуса оборудования, в зоне действия защиты УЗО.

При отключении УЗО необходимо проверить состояние проводки, отсутствие постороннего запаха оборудования, устранить причины и после этого ввести УЗО в работу.

На корпусе УЗО рядом с клеммами подключения нанесен специальный значок, показывающий к какой клемме необходимо подключить «ноль» к какой – «фазу», перепутав провода и подав напряжение ошибочно, УЗО выйдет из строя.

Запрещается использовать УЗО с повреждениями корпуса и изоляции проводников электрической сети!

Как работает УЗО

УЗО нашло применение как в однофазных квартирных сетях, так и в трехфазных промышленных. Оно предназначено для отключения электропитания в 2 случаях:

1. Человек прикоснулся к токоведущей части. Защитное устройство исключает поражение электрическим током.
2. Нарушение изоляции проводки и контакт токоведущих частей с землей или корпусом электрического аппарата. Например, стиральной машины, водонагревателя или холодильника.

Работа УЗО основана на сравнении токов, протекающих по фазному и нулевому проводникам. Если они равны, все в порядке. Квартира находится под напряжением. Если прикоснуться к фазному проводу, часть тока потечет в землю через тело человека. Это создаст разницу между токами, идущими по L и N проводникам на вводе в квартиру. УЗО срабатывает, если появляются отличия.

УЗО зарекомендовало себя как противопожарное средство. Одна из причин возгорания проводки — это ток, протекающий через поврежденную изоляцию на землю. В месте пробоя выделяется тепло, приводящее к воспламенению кабеля. Если в квартире установлено УЗО, такая ситуация практически невозможна. Когда случится пробой изоляции и замыкание на землю, устройство зафиксирует разницу токов и отключит систему.

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

Большинство бытовых потребителей питаются по однофазной схеме, где для их электроснабжения используется один фазный и нулевой проводник.

В зависимости от индивидуальных особенностей сети однофазное питание может осуществляться по схеме:

• с глухозаземленной нейтралью (TT), в которой четвертый провод выполняет роль обратной линии и дополнительно заземляется;
• с совмещенным нулевым и защитным проводником (TN-C);
• с разделенным нулем и защитным заземлением (TN-S или TN-C-S, при подключении приборов в помещении отличия между этими системами вы не обнаружите).

Следует отметить, что в системе TN-C согласно требований п 1.7.80 ПУЭ не допускается применение дифференциальных автоматов, кроме защиты отдельных устройств с обязательным совмещением нуля и земли от прибора до УЗО. В любой ситуации при подключении УЗО следует учитывать особенности питающей сети.

Без заземления

Так как далеко не все потребители могут похвастаться наличием третьего провода в своей проводке, жильцам таких помещений приходиться обходиться тем, что есть. Наиболее простой схемой подключения УЗО является установка защитного элемента после вводного автомата и электрического счетчика. После УЗО актуально подключать автоматические выключатели для различной нагрузки с соответствующим током отключения. Заметьте, что принцип работы УЗО не предусматривает отключение токовых перегрузок и коротких замыканий, поэтому их обязательно устанавливают вместе с автоматическими выключателями.

Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

Такой вариант актуален для квартир с небольшим количеством подключаемых приборов. Так как при коротком замыкании в каком-либо из них отключение не принесет ощутимых неудобств, а отыскание повреждения не займет много времени.

Но, в случаях, когда используется достаточно разветвленная схема электроснабжения, в ней могут использоваться несколько УЗО с различной величиной тока срабатывания.

Рис. 2: подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

В этом варианте подключения устанавливаются несколько защитных элементов, которые подбираются по номинальному току и току срабатывания. В качестве общей защиты здесь подключается вводное противопожарное УЗО на 300 мА, за ним проводится нулевой и фазный кабель до следующего устройства на 30 мА одно для розеток, а второй на освещение, для ванной и детской устанавливается пара агрегатов на 10 мА. Чем меньший номинал срабатывания используется, тем более чувствительной будет защита – такие УЗО сработают при значительно меньшем токе утечки, что особенно актуально для двухпроводных схем. Однако устанавливать чувствительную автоматику на все элементы также не стоит, так как она имеет большой процент ложных срабатываний.

С заземлением

При наличии заземляющего проводника в однофазной системе применение УЗО более целесообразно. В такой схеме подключение защитного провода к корпусу приборов создает путь для утечки тока при нарушении изоляции проводов. Поэтому срабатывание защиты произойдет сразу при повреждении, а не в случае поражения током человека.

Рис. 3: Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

Посмотрите на рисунок, подключение в трехпроводной системе производится аналогично двухпроводной, так как для работы устройства требуются только нулевой и фазный проводник. Заземляющий подключается только к защищаемым объектам через отдельную шину заземления. Ноль также может подводиться к общей нулевой шине, с нулевых контактов он разводится проводами к соответствующим приборам, подключаемым в сеть.

Как и в двухпроводной однофазной схеме, при большом количестве потребителей (кондиционера, стиралки, компьютера, холодильника и прочих благ цивилизации) крайне неприятным вариантом является зависание всех вышеперечисленных электронных схем с потерей данных или нарушением их работоспособности. Поэтому для отдельных устройств или целых групп можно установить несколько УЗО. Конечно их подключение обернется дополнительными затратами, но сделает отыскание повреждений более удобной процедурой.

Схемы подключения 380 В

При подводе к частному жилищу 3-х-фазной электросети потребуются соответствующие 4-х-полюсные устройства защиты, а также обычные 2-х-полюсные для последующего распределения нагрузки по фазам. Для этого применяются 2 схемы:

Вводное 3-х-фазное УЗО и групповые.

Данная схема подключения предполагает монтаж трехфазного УЗО сразу после входного 3-х-полюсного автомата в следующем порядке:

Выходы автомата соединяются с входами УЗО.

Видео-обзор схем подключения УЗО:

• При соединении учитывается маркировка фаз – L₁, L₂, L₃.
• Выходящие из УЗО фазы идут на отдельные 1-фазные автоматы.
• Далее из них фазы поступают на групповые 2-х-полюсные УЗО, а затем по потребителям.

Нулевая жила после 4-х-полюсного устройства идет на общую нейтральную шину, от которой затем берется ноль на групповые устройства.

Вводное 3-х-фазное устройство и счетчик.

Подключение 3х-фазного УЗО в сети 380 вольт в данном варианте аналогично выше приведенному способу – за исключением добавления в схему счетчика на 3 фазы:

1. 8-выводной прибор учета подключается к выходам вводного 3-х-полюсного автомата.
2. Далее за счетчиком монтируется 3-х-фазное устройство защиты.
3. После него идут 1-полюсные автоматы и 2-х-полюсные УЗО для распределения нагрузки по группам.

Видео-советы о том, как подключить УЗО:

Правила монтажа

При монтаже защитного устройства рекомендуется придерживаться следующего ряда правил:

• Соединение контактов должно осуществляться строго по маркировке и цветовой схеме.
• Не допускается монтировать УЗО без вводного автомата.
• По техническим параметрам устройство защиты должно соответствовать реальным условиям эксплуатации сети.
• Запрещается использовать в качестве системы заземления не предназначенные для этой цели конструкции – батареи, трубы и т. д.
• Все электромонтажные работы должны проводиться при обесточенной сети.

Видео о том, как подключить УЗО в 3-х-фазной сети:

Коротко о главном

Устройство защитного отключения состоит из трансформатора и реле. Принцип действия основан на возникновении разности потенциала в обмотках при токе утечке и срабатывании механизма выключения. Предназначается оно для защиты людей от поражения тока и предотвращения возгорания.

Устройства подразделяются на 2-х-полюсные для 220 В и 4-полюсные для 380 вольт. Есть 5 типовых схем включения УЗО в однофазной сети с заземлением:

• В щитке с заземлением.
• Общее на вводе.
• Вводное с прибором учета.
• Общее, групповые со счетчиком.
• Только групповые.

Как собрать электрощит с 3-х фазным УЗО

Посмотрите на картинке фотографию электрощита с автоматами и электросчётчиком. В трёхфазной сети переменного тока используются четыре (в устаревшей проводке — три фазы и заземление) и пять проводов (три фазы, нулевой и заземление).

При сборке трёхфазного щита используется автомат защиты с трёмя контактами, к клеммам которых подключаются фазные провода. Нулевой и заземляющий провода проходят мимо. К УЗО подключены четыре — три фазных и нулевой. Заземляющий провод проходит мимо контактов и не отключается. В четырёхпроводной сети к прибору присоединяются только фазные провода.

Электрический щиток