Как правильно подключить узо: схемы, варианты подключения, правила безопасности

Подключение наружной части ЗУ к щитку

Для определения точного порядка подключения заземления к щитку требуется знание способа применения нейтрали. Она бывает изолированной и заземленной. Изолированная жила используется в сетях с повышенными значениями напряжения 3-35 кВ. При электроснабжении 380 В и 220 В эффективно работают оба варианта. Однако новые правила ПУЭ требуют заземлять нейтраль. Контуры должны возводиться под напряжение до 1000 В.

Популярны системы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S. Двухфазная TN-C устарела, но по-прежнему применяется в строениях, имеющих длительный срок эксплуатации. Их замена связана с трудностями технического и финансового характера. В этой схеме в качестве защитного заземляющего провода используется нулевая жила. С практической точки зрения, для жильцов квартир и домов кабельная и проводниковая продукция с 4 жилами выгодна: ее стоимость ниже, монтажные работы проще.

Интерес представляет вопрос, как подключить заземление в многоэтажном доме. Проводники подключаются к общей шине ЗУ. Затем шина выводится на корпус электрического щитка на этаже. Аналогичен процесс перевода TN-C на TN-C-S в домашнем щитке. Суть заключается в подключении нулевых защитных проводников на единую шину ЗУ с последующим креплением перемычкой с нулевой шиной.

Принцип работы TN-S основан на том, что нулевые рабочая и защитная линии подводятся к потребителю отдельными жилами от трансформаторной подстанции. В РФ и странах СНГ распространен промежуточный вариант TN-C-S, при котором разделение проводников производится непосредственно при вводе в дом. В обоих вариантах функции безопасности выполняет устройство защитного отключения (УЗО).

Однако для полноценного предупреждения и локализации последствий электрических ударов комплект защитных средств должен включать также автоматические выключатели в щитках, шину заземления РЕ для подсоединения нулевых проводников и контура заземления.

Последний обеспечивает условия для бесперебойной работы электрической техники. Кроме того, он снижает уровень излучения электрических агрегатов, кабелей и проводов, локализует шумовые явления в электросети.

Заземление в щитке проводится в следующем порядке (система TN-C-S). Два питающих провода, состоящих из фазного и совмещенного рабочего нулевого и защитного (REN), разделяются на три отдельные жилы. Для подключения фазной и рабочей жил используют изолированную от щита шину заземления. Каждая шина (N и Re) должна иметь собственную маркировку и цвет: ноль – синего, земля – желтого цвета. Жила N закрепляется на электрическом щитке с использованием изоляторов. Заземляющий контакт RE устанавливается на корпус. Между собой соединяются перемычкой из токопроводящего материала.

Многие пользователи отдают предпочтение варианту, когда кабели REN сохраняют свою целостность и подключаются к шине N, играя роль нулевых защитных проводников. Достоинство этой схемы заключается в том, что на свободную шину RE замыкаются провода заземления бытовых потребителей электрической энергии. При перегорании линии REN, все токоприемники будут продолжать сохранять заземляющие контакты.

Монтаж корпуса

При установке вне дома, рекомендуется применять стальные электрощиты (№1 на изображении), которые можно запирать на замок. Степень защищённости от попадания пыли или влаги у них должны быть не ниже IP54.

Обычно щиток монтируется на границе участка, например, на опоре линии электропередач, стене строения или ограждении. В зависимости от удобства доступа к нему проверяющих.Заводить провода и кабели внутрь для коммутации, лучше всего снизу, с использованием гермовводов. Так вы обеспечите максимальную герметичность и значительно обезопасите электроустановку в целом.

Всё современное щитовое оборудование монтируется на DIN-рейки. Убедитесь, что в купленном вами щитке они установлены или идут в комплекте. В ином случае, дин рейку придёться докупать дополнительно.

Примеры, как выбрать УЗО по номинальному току:

При этом запомните, что если “сверху” УЗО уже защищено автоматом, номинал которого меньше номинала УЗО, то после этого УЗО можно подключать автоматы суммой номиналов хоть на 1000 А.

Большинство проектировщиков просто математически распределяют нагрузку (мощность) по фазам, например 7+7+7 кВт.  В быту сложно достигнуть четкого распределения нагрузки по фазам. Нужно думать головой и представлять, как и когда работают электроприборы.

Простой пример, вы сегодня гладите вещи на кухне, в итоге по фазе от которой подключены розетки пошла нагрузка + 2 кВт, а завтра вы гладите в Гостиной, которая от другой фазы – в итоге с одной фазы 2 кВт ушло, а на другой появилось.

Конечно, это не означает, что теперь нужно стиралку, посудомойку, бойлер для нагрева воды повесить на одну фазу. Крупных потребителей, как раз-таки нужно по возможности равномерно распределить по фазам, а вот считать мощность лампочек, телефизоров, компьютеров – точно нет необходимости.

Есть еще много дополнительных приборов, которые я ставлю при сборке элеткрощитов на заказ. Это и ограничители мощности ОМ-110/ОМ-310, контакторы для дистанционного управления нагрузкой, реле времени (таймеры), фотореле, реле задержки на включение для холодильников, индикаторы (сигнальные лампы), розетки на дин-рейку и тд. и т.п.

В статье “Схема щита” я разобрал основные моменты по составлению схем. Из каких элементов состоит схема щита. Старался всё объяснить максимально-просто.

Спасибо за внимание. Жду комментариев, критики, предложений

Порядок сборки

После получения разрешения на подключение к трем фазам и технического условия, приступим к самостоятельной сборке щита. Ввод будет монтироваться в герметичном боксе, который нужно собрать на наружной стене частного дома или столбе. В нем установлен трехфазный счетчик и автоматический выключатель, как показано на фото ниже:

Возле ввода организовываем устройство заземления, согласно правилам. Вводной щит учета электроэнергии будет опломбирован и свободного доступа к нему не будет. Поэтому первым делом нужно самостоятельно собрать трехфазный распределительный щиток, распределив потребителей по своему желанию.

От вводного бокса к распределительному электрощиту заводится 5-жильный кабель L1; L2; L3; N; PE, или 4-х жильный L1; L2; L3; N при условии использования схемы заземления TN-C-S или организации еще одного устройства заземления возле щитка.

Для подключения трехфазного домашнего оборудования собрать щит нужно будет по следующей схеме:

Сборка щита учета на 380 вольт выполняется многожильным проводом, сечением не менее 4 мм с цветной изоляцией. Рекомендуемые цвета — L1 красный, L2 белый, L3 черный, N синий, PE желто-зеленый. Чтобы правильно собрать трехфазный щиток, нужно внимательно смотреть на защитные устройства, на которых нанесены отметки фаз для подключения проводов. На данной схеме представлены четырехполюсные защитные аппараты УЗО, с дополнительной клеммой N, в обычных автоматах эта клемма может отсутствовать. По очереди установленные в щитке на DIN-рейку устройства начинаем коммутировать, отмеряем провод от клеммы L1 до клеммы L1 следующего за ним устройства, с запасом 30%, для удобства монтажа и эксплуатации.

Такую операцию проводим со всеми клеммами, однако учтите, что заранее нарезать отрезки не рекомендуется, потому что в процессе сборки заметите, что длина отрезка L1 намного короче монтажного отрезка L3. Еще лучше собрать щит, используя монтажную трехфазную шину, которая сэкономит место и сведет к минимуму шансы что-то перепутать. Отдельно ставим нулевую шину и шину РЕ, которую обязательно соединяем с корпусом щитка учета электроэнергии.

Если же у вас в квартире либо доме нет мощного оборудования, нужно собрать щиток на 380в таким образом, чтобы каждая фаза была равномерно нагружена однофазными потребителями. Пример такой сборки трехфазного электрощита в частном доме вы можете увидеть ниже:

В данной схеме электрического щита фазы распределены на отдельную нагрузку, через однополюсные автоматы и дифференциальные выключатели. L1, L2 и L3 равномерно нагружены потребителями, согласно предварительно посчитанной предполагаемой нагрузке.

Не рекомендуется делать так — одна фаза на розетки, другая на освещение, третья на любые другие нужды, т.к

важно распределять нагрузку между L1, L2, L3. Если одна из фаз чрезмерно нагружена, происходит просадка напряжения на ней, в это же время на свободных происходит подъем напряжения. Это явления часто можно наблюдать в зимнее время, в жилом секторе

Если ваш сосед по фазе включил мощный потребитель, у вас в доме стали тускло светить лампы освещения, и холодильник натужно стал гудеть. Знайте это просадка вашей фазы. А в это же время у других соседей, запитанных от других фаз, начинают ярко светиться и взрываться лампы, перегорать техника, и даже может возникнуть пожар

Это явления часто можно наблюдать в зимнее время, в жилом секторе. Если ваш сосед по фазе включил мощный потребитель, у вас в доме стали тускло светить лампы освещения, и холодильник натужно стал гудеть. Знайте это просадка вашей фазы. А в это же время у других соседей, запитанных от других фаз, начинают ярко светиться и взрываться лампы, перегорать техника, и даже может возникнуть пожар.

Что касается трехфазной нагрузки, для нее такой перекос будет фатальным. Чтобы этого не происходило, когда вы решите собрать щит, дополнительно установите реле контроля фаз и напряжения для трехфазной сети. Для однофазной сети выполняют подключение реле напряжения. Проконтролировать распределение нагрузки можно с помощью мультиметра с токовыми клещами, который показан на фото ниже.

Ну и последний вариант сборки щита учета электроэнергии на 380 вольт — смешанный, когда в домашней электросети присутствуют и трехфазные и однофазные потребители электроэнергии. В этом случае собрать электрощит нужно следующим образом:

Схема подключения трехфазного УЗО: 4 варианта для частного дома

Ниже рассматриваю случаи использования противопожарного и обычного модуля в разных ситуациях.

Противопожарное УЗО для частного дома: как правильно выбрать и установить

Фрагмент схемы подключения четырехполюсного противопожарного УЗО на вводе в частный дом поясняет главный принцип его выбора по дифференциальному току.

Его ставят на вводе в здание для защиты:

• входного кабеля;
• линий к потребителям, на которых не используются индивидуальные устройства защитного отключения;
• выполняющей роль резерва в случае отказа основного модуля.

Противопожарное УЗО подключают в схему электропитания дома с обязательным соблюдением селективности его срабатывания. Она достигается комплексно двумя настройками:

• троекратным запасом уставки по дифференциальному току в сравнении с любым групповым или индивидуальным модулем, расположенным ниже;
• замедлением на срабатывание по времени минимум в 3 раза.

Фрагмент приведенной выше схемы включения показывает, что дифференциальный ток противопожарного модуля IΔns трижды превышает уставку утечки IΔn1 или IΔn2 у любой группы потребителей.

Противопожарные УЗО создаются для срабатывания от токов утечки на 100, 300 либо 500 мА, а модули защиты человека от дифференциального тока производятся на уставки 30, 10 или 6 миллиампер.

Возможность выставления уставки времени для селективного срабатывания обозначается на корпусе модуля латинской буквой “S”.

Правильный выбор уставок противопожарного, группового и индивидуального УЗО по дифференциальному току и времени отключения возникшей аварии — обязательный принцип надежной ликвидации защитой поврежденного участка с оставлением под напряжением исправного оборудования.

Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса с использованием нейтрали

Упрощенно схему подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть можно представить следующим образом: на выходе рабочего нуля используется шинка для разводки потенциалов нейтрали N по подключенным потребителям (схема с нейтралью).

Потребители могут питаться от всех 3 фаз или какой-то одной. Эта же схема позволяет выполнять защиту одновременно трех разных однофазных цепей при условии использования общей нейтрали.

При этом стараются построить работу оборудования с соблюдением равномерного распределения токов нагрузок по всем фазам.

Подключение трехфазного УЗО: схема на 4 полюса без использования нейтрали

Отказаться от работы нейтрального провода и упростить конструкцию позволяет случай использования симметричной нагрузки, у которой все токи в фазах всегда равны.

Пример такого подключения — защита трехфазного асинхронного электродвигателя. Обмотки его статора могут быть собраны по схеме звезды или треугольника, которые обеспечивают одинаковые сопротивления между фазами.

Потенциал рабочего нуля заводится на вводной контакт четырехполюсного УЗО, а на выходной ничего не подключается. Выходная клемма потенциала N остается пустой.

Этот прием позволяет экономить средства за счет подключения двигателя к цепям питания кабелем с четырьмя, а не пятью жилами: три для фазных потенциалов и одна — защитного РЕ проводника.

Его монтируют на специальный болт заземления корпуса.

Подключение трехфазного УЗО: схема для однофазной сети

Предлагаемый вариант не является типичным.

Он используется как исключение в трех случаях:

• У владельца имеется лишний модуль защиты, который необходимо пристроить в работу. Иначе оно просто пылится без дела.
• Собираемую однофазную проводку планируется в ближайшем времени переводить на три фазы.
• Временная замена модуля, вышедшего из строя при возникновении аварии.

Во всех трех случаях необходимо потенциал фазы пускать через те клеммы, к которым подключена обмотка кнопки “Тест”. Иначе она не станет срабатывать при ручных проверках.

В этой короткой статье я постарался дать самый необходимый материал. Видеоролик владельца Заметки электрика наглядно дополняет, как подключить УЗО правильно и выбрать его по номинальному току и току утечки. Рекомендую посмотреть.

Номинальный отключающий ток УЗО

Номинальный отключающий ток УЗО I∆n (уставка) – это ток при котором УЗО срабатывает (отключается). Величина уставок УЗО – 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА. Следует отметить, что ток неотпускания, когда человек уже не может самостоятельно разжать руки и отбросить провод, составляет 30 мА и выше. Поэтому для защиты человека от поражения тока, выбирают УЗО с отключающим током 10 мА или 30 мА.

Номинальный отключающий ток УЗО I∆n или ток утечки также указывается на лицевой панели УЗО.

УЗО 10 мА используют для защиты электроприемников во влажных помещениях или мокрых потребителей, т.е. стиральные и посудомоечные машинки, розетки которые находятся внутри ванны или туалета, свет в ванной, теплый пол в ванной или туалете, свет или розетки на балконах и лоджиях.

СП31-110-2003 п.А.4.15 Для сантехкабин, ванных и душевых рекомендуется устанавливать УЗО с номинальным дифференциальным отключающим током до 10 мА, если на них выделена отдельная линия, в остальных случаях, например при использовании одной линии для сантехкабины, кухни и коридора, следует использовать УЗО с номинальным дифференциальным током до 30 мА.

Т.е. УЗО с уставкой 10 мА устанавливают на отдельный кабель, к которому подключается только стиральная машинка. Но если от кабельной линии еще запитаны другие потребители, например, розетки коридора, кухни, то в этом случае устанавливают УЗО с током срабатывания (уставкой) в 30 мА.

УЗО с током утечки 10 мА у АВВ выпускают только на 16А. У Шнейдер Электрик и Хагер, есть в линейке продукции УЗО на 25/10 мА и 16/10 мА.

УЗО 30 мА устанавливают на стандартные линии, т.е. обычные бытовые розетки, свет в комнатах и т.д.

ПУЭ п.7.1.79.В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители).

УЗО 100, 300, 500 мА называют противопожарными, такие УЗО не спасут вас от смертельного удара током, но уберегут квартиру или частный дом от возникновения пожара из-за неисправностей в электропроводке. Такое УЗО на 100-500 мА устанавливаются в вводных щитках, т.е. в начале линии.

В США используют УЗО с номинальным отключающим током 6 мА, в Европе до 30 мА.

Следует отметить, что УЗО отключается в пределах уставки 50-100%, т.е. если у нас УЗО на 30 мА, то отключаться оно должно в пределах 15-30 мА.

Есть проектировщики, которые продвигают двойные диф. защиты “мокрых” потребителей. Это когда, например стиральная машинка, подключена к УЗО 16/10 мА, которое в свою очередь подключено к групповому УЗО 40/30 мА.

В итоге, что мы получим? При малейшем “чихе” стиральной машинки, мы отключаем всю группу автоматов (свет кухни, бойлер и свет комнаты), т.к. в большинстве случаев неизвестно, какое сработает УЗО 25/30 мА или 16/10 мА, либо сработают оба.

Согласно свода правил по проектированию электроустановок жилых и общественных зданий:

СП31-110-2003 п.А.4.2 При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставки тока срабатывания и время срабатывания не менее чем в три раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

Но справедливости ради, следует отметить, что если электропродка смонтирована качественно, то УЗО не срабатывают годами. Поэтому в данном случае – последнее слово за заказчиком.

УЗО и автоматические выключатели (АВ) для отдельных групп

Каждая линия потребителей, выходящая из кросс-модуля, защищается отдельными автоматами и УЗО. Когда речь заходит об их установке в распределительный щиток, сразу возникает два вопроса:

• Как правильно выбирать защитные устройства по номиналу и дифференциальному току отсечки?
• Как и в какой последовательности УЗО и автоматы соединяются между собой?

Постараемся дать на них развернутые ответы. Для начала давайте выясним, какие функции выполняют представленные устройства:

• УЗО защищает человека от поражения электрическим током, при этом оно не может защитить себя и электроустановку от сверхтоков и токов короткого замыкания. Поэтому систему электроснабжения в обязательном порядке следует оснащать одновременно и УЗО, и АВ.
• Автоматические выключатели же никак не реагируют на токи утечки, но защищают цепь от перегрузок и коротких замыканий. 

В основе защитного действия УЗО лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам, находящимся под напряжением. При нормальных условиях ток, протекающий по нейтральному проводу, точно равен току в фазном проводе. Если между ними возникает разница из-за утечки на землю через поврежденную изоляцию или через тело человека, то прибор реагирует на это немедленным отключением сети.

Чтобы понять, каким номиналом должны обладать аппараты защиты, обратимся к мнению специалиста.

На корпус АВ всегда наносится буквенное обозначение категории устройства по току срабатывания (например, B16, C16). Цифра, стоящая после буквы, обозначает номинал устройства в амперах. В бытовых системах используются АВ следующих категорий: «В» и «С». Устройства категории «B» срабатывают практически мгновенно при увеличении тока в цепи до 3–5 номиналов. Устройства категории «C» рассчитаны на мгновенное отключение при 5–10 номиналах. Следовательно, автоматы категории «В» наиболее чувствительны к токам короткого замыкания и особенно рекомендуются для деревянного домостроения. 

Теперь, что касается УЗО: эти устройства выбирают сразу по трем параметрам:

• По номинальному току. Обозначение номинального тока прописывается в амперах и наносится на корпус устройства. При этом буквы, обозначающие категорию отключения (которые используются для маркировки автоматических выключателей или дифференциальных автоматов), на корпусе УЗО не прописываются.
• По номинальному дифференциальному току – основной параметр УЗО, обозначаемый в миллиамперах (10 мА, 30 мА и т. д.).

По категории токов утечки: устройства группы – «АС» – срабатывают только на переменный ток утечки. Более чувствительные устройства (группа – «А») – реагируют и на переменные, и на пульсирующие токи утечки. В простых домашних системах допускается использовать устройства группы – «АС».

Итак, к каждому УЗО можно подключать несколько АВ, защищающих отдельные группы потребителей.

Если номинал УЗО больше или равен номиналу вышестоящего автомата, то к такому УЗО можно подключать несколько АВ (даже если суммарный номинал автоматов будет больше номинала УЗО). Если же номинал УЗО меньше вышестоящего АВ, тогда к УЗО можно подключать несколько автоматов, только при одном условии: если их суммарный номинал не превышает номинального тока УЗО.

Проще говоря, само УЗО находится под надежной защитой, если до или после устройства в цепь включен АВ, номинал которого меньше или равен номиналу УЗО.

И еще о номинале УЗО.

Cхема щита учета электроэнергии 380в для частного дома 15 квт

При подключении частного дома к электросети, вам обязательно потребуется получить у электросбытовой компании (Мосэнерго, Ленэнерго, Свердловэнерго и др., в зависимости региона) ТУ – Технические условия на подключение. Именно этот документ содержит основные характеристики электросети доступные вам, в том числе и требования к щиту учета электроэнергии.

В этой статье мы подробно осмотрим схему типового щита учета, а также его модификаций, которые предписывают собирать требования ТУ.

Cтандартные в таких случаях параметры сети для подключения частного дома это:

– 3 фазы

– Напряжение: 380В

– Выделенная мощность: 15 кВт

– Вводной кабель: СИП 4х жильный (3 фазных проводника и PEN)

Отмечу, что одна из основных задач ТУ, не только обеспечить безопасность электроустановки, но и предотвратить возможность хищения электричества потребителями.

Именно поэтому, все устройства защиты или коммутации в электрощите, расположенные до электрического счетчика, должны быть защищены от возможности нелегального подключения. Обычно они скрыты в отдельных боксах, которые при подключении пломбируют.

Кроме того, технические условия предписывают размещать щит учета в доступном для проверки месте – на границе участка, на опоре освещения или заборе.

Чаще всего такие внещние щиты используются исключительно для учета, без дополнительных возможностей, несет лишь базовые функции. Основной распределительный щит (РЩ), при этом, ставится внутри в дома, где все потребители разделяются на группы, распределяется нагрузка, устанавливается соответствующая защитная автоматика и т.д.

Все представленные ниже схемы будут рассчитаны под две самые популярные в частных домах системы заземления TT и TN-C-S. Под каждым вариантом подключения – будут ссылки на пошаговую инструкцию по сборке, с подробными комментариями.

Если же вы не определились, какую из систем заземления выбрать – вам поможет следующая информация:

TN-C-S – рекомендуемая правилами система заземления. Имеет ряд недостатков, применять её стоит если вы уверены в состоянии подходящих к дому электросетей, если они достаточно новые и регулярно обслуживаются.

TT – относительно более безопасная система. К главным недостаткам можно отнести лишь большие затраты как на монтаж защитного оборудования и устройство контура заземления, так и на регулярное обслуживание. Которые, для безопасной работы, должны всегда поддерживаться вами в работоспособном состоянии.

Подробнее о разнице в устройстве систем заземления вы узнаете в одной из следующих статей. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте, следите за выходом новых материалов.

Схема подключения по системе TN-C-S

В связи с тем, что система TN-C не обеспечивает необходимый уровень безопасности в жилых зданиях, особенно в частных домах, к которым подключёно однофазное напряжение 220В, её необходимо модернизировать и превратить в систему заземления TN-C-S.

Эта работа может быть выполнена с минимальными затратами, поэтому такая схема получила широкое распространение, несмотря на имеющиеся недостатки конструкции.

Само название TN-C-S указывает на то, что заземляющий и нейтральный проводники соединены только на трансформаторной подстанции (в начале линии), а на вводе в здание, у потребителя, разделяются на два отдельных провода.

Питающие трансформаторы в таких схемах используются с глухозаземлённой, неотключаемой, нейтралью.

Согласно ПУЭ п.1.7.132 использовать объединённый проводник PEN в однофазных цепях запрещается (не относится к ответвлениям от воздушных линий).

Поэтому при реконструкции схемы электроснабжения в домах, к которым подводится 220В, разделение этого провода на PE и N производится в месте подключения здания к трёхфазной линии.

В многоквартирных домах это делается во вводном щите в здание, а НЕ НА ПЛОЩАДКЕ в щитке возле электросчётчика.

При подключении здания не к подземному кабелю, а к воздушной линии электропередач, то, согласно ПУЭ п.1.7.102, место разделения проводов подлежит обязательному заземлению.

Как указано в ПУЭ п.1.7.135, соединять после разделения проводники PE и N ЗАПРЕЩАЕТСЯ!

Описание системы TN-C-S со всеми техническими требованиями к ней указано в ПУЭ п.1.7.3, 1.7.13, и рис.1.7.3