Владимир: Я только начинаю на практике осваивать электромонтаж, в том числе на ваших рекомендациях. И хочу разобраться в технической стороне, чтобы лучше понимать нормы Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Поэтому прошу прощения, если где-то ошибаюсь.
Как подключить автоматический выключатель
Как правильно подводить силовые линии к автоматическим выключателям: следует подключать снизу или сверху? Существуют обе практики подключения, так какой из них следует считать более предпочтительным?
Обсуждения на эту тему ведутся постоянно, и единого мнения не сформулировано, вероятно, из-за отсутствия выраженных преимуществ или недостатков каждого из подходов.
Чтобы устранить возникшие сомнения, необходимо обратиться к техническим требованиям. Проблема может заключаться в разночтениях информации, хотя на практике работоспособные конструкции реализуются как с верхним, так и с нижним подключением.
Нормативные требования
Все электротехнические работы проводятся в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В разделе, касающемся подключения автоматических устройств, утверждается, что проводник с напряжением к защитному аппарату необходимо подводить к контактам, которые фиксируются неподвижно.
Чтобы выполнить это условие, требуется знать, где именно располагается контакт в конкретном автомате: сверху или снизу.
Устройство автомата
Как устроены контакты у автоматов различных производителей? При приобретении автоматов об этом часто не задумываются, но важно заранее запланировать полноценную проверку изделия. Наилучший подход заключается в том, чтобы обратиться к профессиональным электрикам, которые могут эффективно идентифицировать надлежащие изделия или указать марки и модели, которые подойдут для текущих условий.
Типовые автоматические выключатели, которых на рынке представлено множество, чаще всего имеют неподвижный контакт, расположенный в верхней части. Схемы и инструкции производителей четко регламентируют рекомендуемый способ подключения изделия. У различных моделей может быть односторонний или универсальный монтаж.
К примеру, продукция LEGRAND допускает монтаж как снизу, так и сверху. Такие бренды, как АВВ и IEK, также не ограничивают мастеров в выборе подхода. Как наиболее доступные, так и высококачественные устройства указывают маркировкой допустимые места подключения. При этом допускается подводить питающие линии как к подвижным, так и неподвижным контактам.
Итак, вывод: у производителя нет жестких требований касаемо направления подведения напряжения. Подключение возможно как сверху, так и снизу, и это не повлечет за собой нарушения возможности работы аппарата.
Практика
На практике задача состоит в том, что уже выработан привычный подход: подавать питание на автоматы именно сверху. Существует даже мнение, что данный способ более логичен, так как обычно питание подается к монтируемой сети именно со стороны сверху.
В ПУЭ указывается требование к созданию цепи через неподвижный контакт, однако это условие допускается не выполнять, если есть обоснованные причины на это. Таким образом, это приводит к стандартизации и соблюдению стандартных решений — крайне полезная практика в случае возникновения нештатных ситуаций, когда необходимо быстро реагировать и без колебаний следовать схемам.
После возникновения аварийной ситуации весьма важно выяснить причины, поэтому всегда проверяются фактические материалы, схема монтажа и соединений. При округляющем несоблюдении ПУЭ вопросы будут уже к работникам-электрикам.
Полное следование требованиям норм является залогом безопасности и сохранности имущества. Что касается подключения в нижнем положении, то, судя по сложившейся практике, его следует выполнять исключительно в особых случаях: когда распределительные щитки располагаются в непосредственной близости, когда длины кабелей недостаточно, или когда их обслуживание при верхнем подключении становится крайне неудобно.
Особенности подключения автоматов в распределительном щите, 1 фаза
Однофазное оборудование подключается тремя проводами: фаза, ноль и заземление. На автоматическом выключателе пропускают фазу, что обеспечивает отсутствие напряжения между проводами при срабатывании модуля. При сборке следует ориентироваться на существующую схему подключения счетчика и автоматов в щитке. Модули группируются на DIN-рейке по смыслу. Например, целесообразно разместить рядом автоматы, отвечающие за оборудование, находящееся на одном этаже. Можно использовать иные методы группировки, например, размещая схемы рядом для управления осветительными приборами, отоплением, холодильным и торговым оборудованием. Профессиональные электрики используют маркировку, состоящую из символов, буквенных и цифровых обозначений, что помогает как им самим, так и владельцам зданий упрощать процесс обслуживания электрооборудования.
Подключение вводного автомата в щитке 220 В происходит первым в цепочке. Обычно он имеет максимальный номинал в распределительном устройстве и позволяет полностью отключить остальные модули для проведения обслуживания электрощита. На какой вывод автомата следует подать фазу, определяется по схеме, которая изображена на его корпусе. Большинство производителей обязательно наносят такую схему. Например, ввод обозначается цифрой 1, а вывод — 2.
Общепринятым стандартом является подключение автоматов снизу вверх. То есть, фаза подводится к верхнему контакту, а к нижнему подключаются потребители. Следует отметить, что, независимо от направления подключения, автоматический выключатель сработает в обе стороны. Однако следует придерживаться правила подключения сверху вниз, чтобы исключить случайные ошибки при обслуживании электрощита.
Можно использовать три стандартных однофазных модуля, или установить один трехполюсный автомат, который будет обеспечивать защиту сразу для трех фаз, но срабатывать может независимо. Вводы обозначены на схеме цифрами 1, 3, 5. Выводы — 2, 4, 6.
Для маркировки проводов различных фаз также применяется цветовая схема. Например, для идентификации могут использоваться желтый, зеленый и красный цвета изоляции. Альтернативно, могут быть использованы буквы: A, B, C. В однофазных щитах фаза обозначается красным проводом.
Какие инструменты и материалы нужны при подключении автоматов в щите
- Пассатижи для резки проводов; также для этой цели могут использоваться кусачки или нож. У каждого мастера может быть свой привычный инструмент.
- Отвертка; лучше иметь в наличии как шлицевую, так и крестовую.
- Пресс-клещи; этот инструмент необходим для обжима наконечников, если монтаж производится с использованием гибкого многожильного провода.
- Съемник изоляции; хотя можно использовать нож для снятия оболочки с проводника, наличие специализированного инструмента позволяет сделать эту операцию быстрее и качественнее.
- Провод; сечение и тип оболочки определяются на основе расчетной нагрузки и назначения электрощита.
- Наконечники; они бывают двух типов: с дополнительной изоляцией (НШВИ) и без нее. Первые гарантируют отсутствие оголенных частей провода вне корпуса автомата, вторые применяются в тесных клеммниках.
- Гребенка; этот элемент используется для соединения нескольких автоматов одной группы вместо использования несколько проводников. Гребенка занимает меньше места и может быть обрезана до необходимой длины, исключая необходимость последующей изоляции.
Подключение проводов к автомату в щитке
При сборке электрощита наиболее удобным будет подключение проводов в тот момент, когда автомат уже установлен на DIN-рейку. Итак, сначала все модули устанавливаются в щит, а затем производится их подключение.
Большинство автоматических выключателей оснащены винтовыми клеммами, для которых обычно используется крестовая отвертка. Провод вставляется в клемму достаточно глубоко, чтобы обеспечить плотный контакт со втулкой, при этом не должно оставаться оголенных частей проводника за пределами корпуса модуля. Здесь особенно полезны наконечники НШВИ, упоминавшиеся ранее.
Для надежного закрепления двух проводов в одной клемме можно использовать специальные двойные наконечники: оба зачищенных проводника вставляются в одну втулку и обжимаются с помощью клещей.
Винт клеммы затягивается с усилием, достаточным для надежного удержания проводника, но не слишком сильным, чтобы не повредить втулку наконечника. Проверить прочность соединения можно физически; провод не должен выниматься из клеммы при попытке его вытащить рукой.
После того как вся схема электрощита с автоматами будет собрана, проводится проверка правильности соединения модулей и наличия контакта во всей цепи. Эта процедура выполняется с использованием мультиметра.
Автор статьи: Инженер компании CONTACTICA, Владимир Пермовский.
УЗО
Устройство защитного отключения (УЗО) данного бренда реагирует на возникновение тока утечки в сети. Такой ток может появиться в случае, если произойдет замыкание на корпус или землю. Также подобная ситуация может иметь место, когда человек случайно касается токоведущих частей. Это может случиться, когда люди дотрагиваются до корпуса неисправного электрического прибора, который по какой-то причине продолжает находиться под напряжением. В таких случаях УЗО моментально отключит питание в сети. Таким образом, УЗО защищает как от электрических неисправностей и пожаров, так и от поражения электрическим током.
Ключевое отличие УЗО от автоматических выключателей состоит в том, что оно не реагирует на увеличение силы электрического тока. Более того, УЗО не сможет защищать схему от коротких замыканий и перегрузок. В электрических схемах привычно применять УЗО совместно с автоматом, а не в качестве замены. Подключение УЗО и автоматов происходит по определённой схеме.
Как подключить УЗО?
УЗО можно внедрять как в однофазных, так и в трехфазных сетях. Существует несколько различных вариантов схем подключения УЗО. Здесь речь пойдет о варианте, предназначенном для однофазной сети.
С использованием общего УЗО для всего объекта. УЗО необходимо разместить между электрическим счетчиком и выключателями, которые отвечают за разные контуры. Эта схема подключения отличается невысокой стоимостью. Один УЗО стоит дешевле, и займет меньше места в электрощите. Однако у данной схемы есть и недостаток: в случае утечки тока и срабатывании УЗО будет сложно определить точную причину отключения. Это происходит, так как напряжение будет отсутствовать на всей сети.
С общим УЗО и групповыми устройствами защиты. В этом случае каждый контур оборудуется дополнительным УЗО, что обеспечивает двойную защиту от утечки. Основное преимущество данной схемы заключается в более высоком уровне безопасности. Чтобы избежать срабатывания общего и частного УЗО одновременно, следует придерживаться принципа селективности, принимая во внимание характеристики устройств и время их срабатывания. Плюс этого варианта подключения заключается в том, что лишь один контур отключится при аварии без напряжения.
Без общего УЗО. Данная схема подключения также гарантирует достаточную защиту от утечки, однако не будет защиты от несрабатывания одного из УЗО. Для устранения недостатка такой схемы необходимо использовать устройства от известных производителей с хорошей репутацией. Таким образом, можно запланировать надежность и эффективность работы УЗО.
Электрическая схема подключения
автоматических выключателей
На этом чертеже представлена структурная схема электропроводки современного жилого помещения. Автоматические выключатели обычно устанавливаются в щитке рядом с электрическим счетчиком и подключаются в разрыв фазного провода, который идет от него, в случае, если нет УЗО.
Фазный провод со счетчика подключается к верхней клемме автомата, тогда как к нижней клемме подсоединяются провода электропроводки, ведущие к электроприборам.
Для системы освещения и розеток рекомендуется прокладывать отдельные линии электропроводки и устанавливать для каждой свою автоматическую защиту. Для электроприборов с высоким током потребления, таких как стиральная машина или электрическая плита, также целесообразно монтировать индивидуальную электропроводку с собственным автоматическим выключателем, как показано на схеме.
Устройство и принцип работы
автоматического выключателя
При снятии боковой стенки автоматического выключателя открывается вид на его внутреннее устройство, как показано на фотографии. С её помощью вы легко сможете изучить устройство автомата и принцип его работы.
Когда ручка управления находится в положении «Включено», ток от выхода счетчика поступает на верхний винтовой зажим (на фото справа). Далее ток проходит через размыкающие контакты, далее через катушку соленоида и биметаллический нагреватель, после чего достигает винтовой клеммы. К клемме подключается провод для подачи электропитания на электроприборы.
Автомат остаётся в этом состоянии, пока ток потребления электроприборами не превысит установленный лимит. Если, внезапно, величина тока превысит допустимое значение срабатывания автомата, электромагнитное поле в обмотке соленоида возрастает до уровня, достаточного для того, чтобы преодолеть усилие пружины и втянуть сердечник в катушку. В результате этого перемещения сердечник нажимает на рычаг механизма расцепления. В итоге размыкающиеся контакты разъединяются, и ручка управления поворачивается в обратном направлении.
Точно так же работает тепловая защита: механизм расцепления срабатывает из-за изгибания биметаллической пластины. На данной пластине намотана спираль, через которую проходит основной ток. Если ток через спираль длительное время незначительно превышает ток защиты, то биметаллическая пластина изгибается до такой степени, что механизм расцепления срабатывает.
Для гашения электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, в автоматах установлена дугогасительная камера, которая защищает размыкающие контакты при прохождении через них больших токов от выгорания.
Старая схема без заземления в землю
Классическая схема электроснабжения выглядит так: электричество поступает в дом по фазному проводу и уходит по нулевому, возвращаясь на подстанцию. В этой схеме заземление связано с нулевым проводом — ничего не уходит в землю. Если произойдет обрыв нулевого провода, то система теряет свою защитную функцию, и на корпусах электроприборов может возникнуть опасное для жизни напряжение. Вот так выглядит данная схема:
На диаграмме L1, L2, L3 обозначают фазы; PEN — это ноль.
В щитке у нас есть главный вводный автомат, отключающий электричество. К нему из распределительного щита по столбу приходит фазный провод, а с него уже через провода-перемычки распределяется фаза на несколько меньших автоматов. Они отвечают за определенные участки электросети в доме. Например, может быть отдельный автомат для освещения в помещениях, отдельный для розеток, и еще один для питания в ванной. Если произойдет замыкание в одной из розеток, отключится автоматически соответствующий автомат, в то время как освещение останется включенным.
В щитке рабочий ноль подключается к двум шинам: желто-зеленого и синего цвета. Основная шина — синяя. По ней ток возвращается на подстанцию, желто-зеленая будет резервной на случай, если синяя обгорит.
На изображении видны две шины, к которым прикручены провода. Синий провод — рабочий ноль, желто-зеленый — резервный.
Главный плюс такой схемы заключается в её экономичности. Простой щиток, в который входят две шины, рейка и пять-шесть автоматов, можно собрать за сумму от 5000 рублей.
Однако существует и главный недостаток такой схемы: она не защитит от обрыва проводов. При обрыве фазового провода основной опасностью является сам провод, к которому нельзя приближаться, особенно если он лежит на земле и искрит. Это является известным правилом безопасности. Но для проводки самой большой опасностью является обрыв нулевого провода: ток не будет уходить на подстанцию и может спровоцировать серьезные пожары. Обычно автомат не заметит этого и не отключится. Для предотвращения таких случаев необходима новая система с УЗО (устройством защитного отключения) и заземлением в землю.
Андрей Литвинчук
начальник отдела электроснабжения компании Росавтодор
Самая опасная ситуация — это обгорание нуля. При больших значениях тока, когда в доме наблюдается максимальное энергопотребление, происходит следующее: автоматы не отключают подачу напряжения, потому что сила тока меньше, чем при коротком замыкании. Однако нулевой провод нагревается и может расплавиться. Это особенно рискованно в случае трехфазного подключения: в таком случае происходят резкие перепады напряжения (они не исчезают, а именно это и есть опасность) от 110 до 380 В, что называется перекосом фаз.
Новая схема с УЗО и заземлением в землю
УЗО внешне напоминает автомат, но его принцип работы отличается.
УЗО реагирует на утечки тока на уровне десятков миллиампер. При возникновении малейших признаков короткого замыкания УЗО отключает подачу напряжения, тем самым предотвращая возможные пожары и сгорание электроприборов.
Схематически это выглядит так:
L1, L2, L3 — фазы, N — ноль. Обратите внимание, что заземление электроприборов обозначено пунктиром на картинке и выполнено независимо от линий электропередачи. Это является главным отличием от старой схемы: дом должен иметь собственный заземляющий контур.
Таким образом, схема электроснабжения должна выглядеть следующим образом:
- В шкаф учета, расположенный на столбе возле дома, приходит кабель системы изолированного провода (СИП), содержащий три фазы и рабочий ноль.
- Электромонтажники из сетевой организации подключают эти провода к автомату и счетчику на столбе, откуда выходят три фазы и ноль на щиток в доме.
- На входе в домашний щиток обязательно устанавливается рубильник. Он нужен для того, чтобы можно было вручную отключить все электричество в доме, если вы заметите, например, мигание лампочек или запах гари от проводки.
- К рубильнику необходимо подключить три фазы — и эти же три фазы должны выходить из него в четырехполюсное УЗО. Ноль проходит мимо рубильника и сразу подключается к УЗО.
- Далее распределяются фазы по линиям на меньшие автоматы: на освещение, розетки, плиту и так далее.
- А ноль распределяется по проводке, идущей к розеткам, освещению и плитам.
- Отдельно собирается заземляющий контур. Об этом будет сказано ниже.
Схематично вся схема будет выглядеть так:
Некоторые могут подумать, что на входе в домашнем щитке нужно устанавливать вводной автомат, но это неверно. В новой схеме подключения, имеющей УЗО, автомат не нужен, так как он уже есть выше по сети — в шкафчике учета. Некоторые также могут утверждать, что если у нас есть УЗО, то оно заменит рубильник. Но это не так. На входе в домашний щиток обязан стоять именно рубильник для полного отключения электропитания.
УЗО устанавливается после рубильника и реагирует на утечки тока в сотые доли ампера. При коротком замыкании по проводам, уходящим в землю, часть заземления будет одновременно переносить ток не более 2-3 А, что будет достаточно для срабатывания УЗО, но совершенно безопасно для проводки и не сможет привести к возгоранию.
Как собрать заземляющий контур
Заземляющий контур — это проводник, погружающийся в землю. Его также называют контуром, так как он часто бывает в форме замкнутой петли вокруг здания, закопанной в землю. Тем не менее, для мощностей простого частного дома полноценный контур вокруг дома делать не обязательно — вполне достаточно будет одной точки, где проводник уходит в землю.
Чтобы построить такое заземление, следует выкопать за домом небольшой котлован размером примерно 1,5 х 1,5 х 0,8 м и вбить в него три металлических уголка или трубы. Чтобы вбивать их было удобнее, концы можно надрезать под углом 30-45 градусов.
Вбиты уголки или трубы необходимо соединить между собой полосами железа, которые обладают таким же сечением, и сварить их (только не используйте холодную сварку). К этой конструкции нужно протянуть провод-ноль и закрепить его.
Совет: если вы не хотите заниматься поиском сварочного аппарата и всеми связанными с этим трудами, можно привлечь небольшую бригаду рабочих: такие действия не требуют высокой квалификации.
