Виды и конструктивные особенности соединительных трехфазных шин

Область применения

Повторимся, что прежде чем заказать переключатель, вы должны знать – для его работы нужно 3 фазы. Резервные линии берутся именно с дополнительных фаз. Между фазами напряжение 380 Вольт, его называют «линейное», а между фазой и нулем 220 Вольт, его называют «фазным». Они связаны между собой, но в пределах этой статьи мы не будем углубляться в основы электротехники. Главное чтобы вы поняли, что для подключения к электросетям нужно наличие трёхфазной сети именно 380 Вольт.

Как уже было сказано, применяется этот прибор для подключения резервной линии. Это работает только в том случае, если одна из фаз трансформатора перегружена или произошел перекос. В случаях, когда на ввод трансформатор поступает «плохое» напряжение нужен автоматический ввод резерва с другой линии, переключатель фаз в этой ситуации не поможет.

Питание установок с непрерывным режимом работы осуществляется от переключателя фаз. Предлагаю рассмотреть область применения в наглядных примерах.

В медицине:

  • аппараты жизнеобеспечения;
  • холодильники с лекарствами в аптеках;

На производстве и в офисах:

  • средства автоматизации;
  • управляющая и аппаратура отслеживающая, записывающая сигналы;
  • средства связи, стационарные радиостанции, диспетчерское оборудование;
  • системы вентиляции;

В доме:

  • газовый котел;
  • система охраны;
  • видеонаблюдение;
  • система «умный дом»;

Фото применения нулевых шин

  • Ретро проводка в деревянном доме: расчет параметров, проектирование, монтаж и подбор винтажных элементов. 165 фото стильных идей

  • Греющий кабель для водостока и крыши: выбор и установка саморегулирующегося антиобледенительного нагревателя своими руками (135 фото + видео инструкция)

  • Виды электрических кабелей и проводов: устройство, назначение, маркировка и характеристики основных видов кабелей используемых в домах и квартирах (150 фото)

  • Способы прокладки кабелей в траншеях: пошаговая инструкция по прокладке и монтажу силовых кабелей в земляных траншеях (140 фото)

  • Виды кабельных каналов и кабельных коробов: типы, размеры и материал изготовления. 120 фото и видео монтажа кабель канала

  • Как правильно сделать скрутку проводов? Как сделать надежное и безопасное соединение своими руками (155 фото)

Достоинства и недостатки

К недостаткам соединительных гребенок на основе меди можно причислить:

  1. постоянная потребность отключения питания при необходимости провести ремонт или обслужить устройство, что создает определенные неудобства;
  2. трудности в осуществление модернизации щитка. Если потребуется монтаж вспомогательного устройства — нужна будет смена соединительной гребёнки или установка переходной перемычки. Но это может оказать негативное влияние на свойство контактов;
  3. смена 1-го перегоревшего автоматического выключателя потребует открепления каждого контакта на каждом устройстве, но по-другому демонтаж шины может не выйдет;
  4. из-за того, что разные компании-производители в большинстве случаев могут допускать расхождение в габаритах и инструкционных объемов, появляется потребность устанавливать соединительные шины только лишь одной компании-изготовителя вместе с устройством, которое планируется подключить. Выбор разных фирм может привести к тому, что электрическое подключение будет невозможно, ведь штырь может просто не достать до зажимного контакта;
  5. использование самодельных перемычек, состоящих из провода и изоленты, при подключении автоматов может обойтись гораздо дешевле, чем использование соединительной шины. Но этот недостаток относится к продукции известных брендовых фирм-производителей;
  6. использование соединительной гребенки бессмысленно при подсоединении 1-го либо нескольких автоматов. Причиной этого служит то, что она рассчитана на количество модулей — более шести.

Одними из самых популярных гребенок на российском рынке являются гребёнки фирмы ABB (абб или abb). Это шведско-швейцарская фирма, расположена в Цюрихе.

К достоинствам соединительных гребенок на основе меди можно причислить:

  1. простота использования и высокая скорость сборки;
  2. гарантирует высококачественное, а также безопасное гальваническое соединение, так как клемма может зажимать только один контакт (исключением является первая клемма, в которую вводится питание от линии использованной pin-шины, а fork-шина лишена и этого недостатка).
  3. снижает общее количество контактов в 2 раза, и за счет этого повышается надежность образующихся соединений, исключается возможность чрезмерного нагревания мест контакта;
  4. неотъемлемым достоинством является свойство коммутации, контакт с ответвлением жилы в разы лучше, чем применение моножильного кабеля в качестве перемычки. Использование гребенки почти исключает перегрев контактной площадки;
  5. чаще всего шины соединительной гребенки на шесть модулей рассчитаны на нагрузку 63 А. Для того, чтобы провод мог выдерживать данную нагрузку, он должен иметь сечение минимум 16 квадратных миллиметров, а это ощутимо делает работу с ним сложнее;
  6. благодаря гребенке в щитке уменьшается количество проводов, что влияет на опрятность разводки, а также ее показательность. Это упрощает возможность разобраться в ней, если появится такая потребность. Применение гребенки позволяет самостоятельно осуществлять высококачественную разводку.

Использование гребенки для автоматов делает монтаж в распределительном щите в разы проще и быстрее, и этот факт является главным плюсом.

Электрический щит учета электроэнергии 380В частного дома с розеткой 220В

В данном схеме электрического щитка дополнительно стоит модульная розетка 220В (номер 7) с индивидуальным устройством защиты – дифавтоматом (номер 8), совмещающим в себе Автоматический выключатель и Устройство защитного отключения. Номинал УЗО должен быть выше, чем у защитного автомата, например 40А, ток утечки 100 или 300 мА.

Электрический щит учета 380В, с модульной розеткой и дифавтоматом, заземление TТ

Следуя этому примеру, где розетка защищена автоматическим выключателем дифференциального тока, вы сможете установить любое другое модульное оборудование, контакторы, трансформаторы и т.д. в щит учета электроэнергии, если будет такая необходимость.

Еще раз отмечу, что под каждой схемой есть ссылки, перейдя по которым вы сможете прочитать подробности, узнать использованное оборудование, задать вопросы.

В остальном же, здесь представлены основные варианты, которые применяются при подключении к электросети частных домов и садовых домиков. А самое главное, такие электрощиты успешно принимаются контролирующими органами и вводятся в эксплуатацию.

Применение

Нулевые шины с корпусом и без, позволяют справиться с рядом важных задач:

  • присутствует возможность образования одновременно нескольких точек, которые позволят подключить нагрузки от ввода к нулю;
  • удается выполнить заземление видимого типа, используя прибор с крышкой, изготовленной из просвечивающегося материала, которая способствует закрытию клемм;
  • наблюдается увеличение эффективности применения автоматических приборов защитного формата;
  • удается создать неразрывную цепь в зоне от заземления до определенной нагрузки;
  • выполняется условие, отвечающее за разделение проводов.

Однофазное и трехфазное подключение

Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.

При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.

В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.

Для чего применяется электропитание с повышенным напряжением


Грозовое перенапряжение влияет на качество электроэнергии

Любые технологические и бытовые процессы зависят от качества электронапряжения. Питание низкого качества означает перебои в подаче электроэнергии, скачки, полное или частичное прекращение подачи. Повлиять может несколько факторов:

  • погодные условия: грозовое перенапряжение, удар молнии, другое;
  • сбой или поломка оборудования на электростанциях – подобные распределители построены больше 30-40 лет назад, износ и низкая пропускная способность приводят к нежелательным последствиям;
  • неправильное распределение кабелей, точек питания;
  • некорректно подобранные устройства: силовые розетки на 220в и больше, переключатели, распредкоробки, другое.

Возрастающая с каждым днем нагрузка на сети электроснабжения приводит к необходимости совершенствования и замене оборудования. Без этого могут возникать следующие проблемы:

  • нестабильность подачи напряжения;
  • невозможность проконтролировать рост или другое изменение нагрузки;
  • сбой и увеличение резонанса питания.


Строительство новых ЛЭП связано с большими затратами

Строительство новых линий электропередачи связано со значительными затратами и часто попросту невозможно по причинам экологического характера. Поэтому приходится увеличивать мощность энергии, передаваемой по существующим линиям, в основном за счет увеличения силы тока. Это достижимо только при следующих условиях:

  • отсутствие ограничений по тепловой нагрузке;
  • наличие стабильного распределения токов между линиями кабелей, питающими конкретное здание.

Из каких элементов состоит электрический щит

Закупать составляющие электрощита необходимо сразу, чтобы впоследствии не терять время и не ездить по несколько раз за день в электротехнический магазин. Мощность щита определена, она составляет 15 кВт, это означает, что максимальная потребляемая мощность не превысит 15 кВт/ч.

Электрощит частного дома, перечень элементов:

  1. Счётчик электрической энергии. Счётчик является первым элементом, который должен быть установлен в щите. Лучшим решением станет покупка электронного устройства, рассчитанного на подключение трёх фаз. Такие измерительные приборы обладают высокой точностью и длительным сроком эксплуатации. Вся информация выводится на цифровой экран. Электронные счётчики могут быть запрограммированы на функционирование в нескольких тарифах.
  2. Электрический щит. Сейчас в магазинах имеется большое количество электрощитов самых различных размеров и рассчитанных на определённое количество элементов. Цена на изделие варьируется в зависимости от наличия DIN-рейки, встроенного замку, а также смотрового окна (специально для снятия показаний со счётчика). Следует обратить на защиту от пыли и влаги, её уровень должен составить не менее IP 54. Габариты — 445×400×150, и толщины стенки в 1 мм.
  3. Вводной автоматический выключатель. Следует приобретать трёхполюсный автомат, ведь заводимое напряжение в дом составит 380 В, а это означает наличие трёх фаз.
  4. Устройство защитного отключения (УЗО). Монтируется в обязательном порядке, так как является защитным элементом при появлении опасного потенциала на корпусе электроприбора.
  5. Автоматические выключатели. Подбирать ампераж следует исходя из нагрузки потребителя, о чём будет рассказано далее.
  6. Реле напряжения. Защищает бытовые электроприборы от скачков напряжения. Многие пользователи устанавливают реле, но оно не является обязательным элементом. Также сейчас получило широкое применение устройство защиты от импульсных скачков (УЗИП). Например, при ударе молнии в воздушную ЛЭП, напряжение в доме достигнет высоких пределов, что станет губительным для всей техники. УЗИП вовремя отключит сеть, но, как и реле напряжения, устанавливают его не часто.
  7. Измерительные приборы. Также являются необязательным элементом электрощита. К измерительным приборам относятся амперметры и вольтметры, часто комбинируемые в одно изделие.

Шина для автоматов (Гребенки). Виды и применение. Особенности

Во время сборки и монтажа распределительных щитов возникает множество сложных моментов, особенно при подключении групп автоматов и защитных устройств. Существуют различные приспособления, значительно упрощающие эту работу, к примеру шина для автоматов (гребенка). До недавнего времени для подключения нескольких электрических автоматов в щитке от одной линии питания, электромонтеру приходилось изготавливать несколько перемычек из изолированного провода заданного сечения.

Этот способ соединения между собой автоматов имеет серьезный недостаток в том, что при выходе из строя одной перемычки, следующие за ней автоматические выключатели, не будут получать электроэнергию. Такая ситуация может произойти в результате некачественного контакта перемычки и ее отгорания.

Также в качестве недостатков соединения самодельными перемычками можно отметить:
  • Значительное повышение времени установки, так как необходимо отмерять куски проводов по длине, изгибать их, очищать от изоляции, опрессовать наконечники.
  • Нарушение эстетики внешнего вида в распределительном щите из-за большого количества проводов.
  • Проводные перемычки часто мешают установке устройств, которые должны находиться выше автоматов на DIN-рейке.

Такую ситуацию может исключить шина для автоматов, которая специально разработана для соединения группы параллельных устройств в виде устройств защитного отключения или автоматических выключателей. Ее часто называют гребенкой или гребенчатой соединительной шиной, из-за ее внешнего вида.

Особенности конструкции и виды

Однополюсная шина для автоматов имеет простое устройство, состоящее из медной шины (а) и изолятора (b).

Гребенки делятся в зависимости от типа подключаемых устройств на следующие виды:

Количество пластин в гребенчатой шине соответствует числу полюсов. Каждый вид соединительных шин применяется для своих целей. Например, однополюсные соединители применяют для подключения 1-фазных автоматов, а 4-полюсные – для 3-фазных устройств на четыре полюса (3 фазы + ноль).

Существуют гребенки с разным шагом: 18 мм и 27 мм. С меньшим шагом служат для подключения одномодульных автоматов. Ширина одного модуля равна 18 мм. Гребенки с шагом 27 мм предназначены для подключения автоматических выключателей в 1,5 модуля (18 х 1,5 = 27 мм).

Схема подключения УЗО в однофазной и трехфазной сети

УЗО — устройство защитного отключения или по-другому — устройство дифференциального тока (УДТ) обеспечивает защиту от воздействия электрического тока при прикосновении человека к частям электрооборудования, находящимся под рабочим напряжением, например, к оголенным проводам, а также к тем частям, которые оказались под напряжением вследствие нарушения изоляции (к примеру, корпус электроприбора). Принцип работы достаточно прост и заключается в отключении участка сети при возникновении дифференциальных токов утечки, что тем самым и обеспечивает защиту. Дифференциальный — значит, что аппаратом оценивается разность величин силы тока в фазном и нулевом проводах.

Как видно на рисунке, при простейшем рассмотрении схема УЗО электромеханического типа представляет собой первичные обмотки (фаза и ноль) I и II, вторичную обмотку III, возникновение тока в которой при небалансе первичных токов способствует срабатыванию контактной группы на отключение.

Для начала следует разобраться, какие параметры УДТ наиболее важны при выборе схемы его установки и какие существуют требования к самим схемам.

Безусловно, обратить внимание следует на номинальный ток In и номинальный дифференциальный ток (ток утечки) I∆n

Разрабатываемая при этом самостоятельно схема подключения УЗО обязательно должна учитывать следующие требования:

  • устройства, как правило, устанавливаются для защиты розеточных групповых линий, при этом ток срабатывания должен быть не более 30 мА,
  • при многоступенчатой установке УДТ, располагаемые ближе к вводу, выбираются с уставкой и временем срабатывания не менее чем в 3 раза больше, чем у УДТ ближе к нагрузке;
  • в зоне действия устройства ни в коем случае не должно быть соединений нулевого проводника с защитным проводником, с нулевыми проводниками других групповых УДТ;
  • выше для защиты УДТ обязательно должен быть установлен автомат с номинальным током не выше номинального тока УДТ, а лучше меньше на ступень;
  • для цепей, питающих помещения с повышенным риском поражения электрическим током, например, ванные комнаты, следует устанавливать отдельные устройства с током срабатывания не выше 30 мА, а для уменьшения времени срабатывания — 10 мА.

Ниже для наглядности приведены несколько готовых схемных решений однофазного и трехфазного подключения устройств с пояснениями.

Как подключить УЗО в однофазной сети

Образец простейшей и дешевой схемы, где УЗО защищает всех отходящие линии при небольшой протяженности проводов, к примеру, в небольшой квартире.

Для более разветвлённых и энерговооруженных сетей можно рассмотреть схему с групповыми и вводным УДТ.

При этом на вводе устанавливается УДТ с током срабатывания до 300 мА для обеспечения противопожарной защиты. Селективность обеспечивается за счет меньшего времени срабатывания у устройства с более низкой величиной тока срабатывания.

При объединении сети в группы следует помнить, что максимальный ток утечки сети в рабочем режиме по группе не должен превышать 1/3 величины тока срабатывания УДТ. Для этого нужно знать паспортные величины токов утечек в оборудовании и проводниках. При отсутствии информации принимаются по умолчанию – 0,4 мА на каждый 1 А тока нагрузки и 10 мкА на каждый метр длины фазного провода. Соответственно, если ток срабатывания 30 мА, то расчетная величина утечки в подключаемой сети — не более 10 мА.

Подключение УЗО в трехфазной сети

Это подключение принципиально ничем не отличается от подключения в сети с одной фазой.

Единственное, при этом применяются 4-х полюсные УДТ, используемые для противопожарной защиты на вводе, защиты от утечки в отдельных 3-х фазных групповых линиях или электроприемниках (котлы, плиты и т.д.).

Трехфазная схема распределительного щита — 5 разных вариантов

Сегодня очень часто частные дома стали подключать к трехфазной электросети. Также в некоторых новых многоэтажках в квартиры начали заводить три фазы вместо одной как раньше. Как правило, при данном подключении местные сетевые компании выделяют на дом или на квартиру мощность 15 кВт. Это означает, что номинал вводного автоматического выключателя должен быть 25 А. Для небольших офисов, кафе и т.д. выделяют большую мощность. Поэтому в их щитах номиналы вводных автоматов будут совершенно другими.

Подключение к 3-х фазной электросети обуславливает установку трехфазных электрощитов. Ниже разберем пять разных вариантов простых трехфазных схем для распределительного щита.

Все схемы простые и носят рекомендательный характер. Они наглядно показывают суть самих подключений разных защитных устройств в одном щитке. К разработке схемы каждого щита нужно подходить индивидуально, так как у всех условия разные. Система заземления в представленных вариантах TN-S.

Назначение и принцип действия

Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО)

3-фазное УЗО предназначено для выравнивания тока, который проходит через фазный и нулевой провод. При отсутствии аварийных ситуаций указанные величины равны. Стабильная работа электрических приборов возможна, поскольку встречные потоки в обмотках компенсируют друг друга. При возникновении аварийных ситуаций устройство защиты производит отключение питания электроприборов. Это наблюдают при нарушении изоляции проводов, что провоцирует утечку заряженных частиц. В результате токи, проходящие по нейтрали и фазному проводу, будут иметь разные значения.

В каждом доме может случиться ситуация, когда электрический ток пробивает на корпус стиральной машины или водонагревателя. Когда потенциал станет перетекать на пол, среагирует 3-х фазный УЗО и отключит питание приборов. Поэтому при использовании данного защитного автомата, можно быть уверенным в своей безопасности.

Подключение УЗО актуально для мощных электроприборов в кухне и в ванной. На их металлическом корпусе собирается конденсат, что в комплексе образует потенциальный проводник электричества.

Правильный выбор трёхфазного счётчика

При выборе электросчётчика трёхфазного типа важно основываться на надёжности точности и долговечности прибора – основных критериях качественного аппарата учёта потребления электричества. В данном плане отлично зарекомендовали себя счётчики «Меркурий», которые выпускаются как с включением через трансформатор, так и напрямую

Производителем представлена линейка как бюджетных аппаратов с системой электромеханического контроля электричества, так и функциональные счётчики с внутренним тарификатором способным вести учёт разных тарифов одновременно. Современные счётчики «Меркурий» оснащаются самодиагностикой и возможностью подключения к персональному компьютеру. Все приборы имеют электронные пломбы и обладают длительным сроком службы до 16 лет. Также современные аппараты контроля «Меркурий» имеют следующие возможности:

  • измерение активного типа энергии;
  • учёт реактивного типа энергии;
  • возможность контроля до 4 разных тарифов;
  • наличие функции, ведения журнала событий;
  • контроль качества электрической энергии;
  • дополнительные интерфейсы.

Важность экономии электроэнергии понятна абсолютно всем, и счётчики трёхфазного типа вполне справляются с поставленными перед ними задачами. В новых приборах имеется функция задания программ, определённых режимов работы

Если в дневное время суток тарификация идёт по одной цене, а в ночное по другой стоимости, то современный прибор контроля электроэнергии ведёт учёт в автоматическом режиме.

Естественно, просто выбрать качественный трёхфазный счётчик, далеко не достаточно. Каждый добросовестный хозяин должен разбираться в различных схемах подключения таких приборов. Ведь каждый человек знает, что неправильно подключённый электросчётчик в трёхфазную сеть переменного тока будет показывать неправильные данные и ни о какой экономии речь идти не может.

Как распределить нагрузку по фазам в частном доме?

Теперь давайте вместе подумаем, что из этого будет работать совместно, а что вряд ли. И сделаем некую виртуальную модель как распределить нагрузку по фазам в частном доме. Для этого посчитаем возможную максимальную мощность.

Итак, как мы видим самое нагруженное помещение в доме — кухня.

Самая мощная в доме — варочная поверхность. Для загородного дома использовать необходимо трехфазную плиту, причем подключаем мы ее только на две фазы «В» и «С». Если мы задействуем только одну фазу, то мощности нам хватит только на две конфорки. Дальше поймете почему мы будем использовать только две фазы, а не три.

Все остальные розетки на кухне мы распределяем на фазу «А». Больше эту фазу мы не будем задействовать вообще. Это будет самая нагруженная фаза.

Однако и другую фазу мы не будем использовать на кухне. Исключение составит варочная поверхность, которая соединена по двухфазной схеме.

Это сделано для того, чтобы исключить появление двух разных фаз в соседних розетках. Тем самым мы обезопасим себя от возможности встречи с линейным напряжением. Это те 380 вольт, которые могут серьезно навредить здоровью. 220 вольт вообще не страшны по сравнению с 380 В. Запомните это.

Осталось совсем чуть-чуть. Бойлер вместе со стиральной машинкой подключаем через устройство защитного отключения на фазу «В».

Оставшееся оборудование вешаем на фазу «С».

Вот примерно так и распределяем нагрузку по фазам в частном доме.

Конечно, это приведена типовая схема распределения. Возможно, вы вообще не любите готовить и у вас есть только микроволновка. Также все относительно по поводу котельного оборудования, но результат везде должен получаться одинаковый. Мощность электроприборов распределяется равномерно по трем фазам, желательно, чтобы двух разных фаз не было в одной комнате. Если так не получается разводите их по противоположным сторонам помещения.

Если при сборке распределительного щита поставить устройства защиты от перенапряжения с индикаторами напряжения и тока: можно в режиме онлайн увидеть какая фаза перегружена, а где нет нагрузки. Тоже самое можно сделать с помощью токовых клещей.

Однако правильно собрать щит на этапе строительства выйдет гораздо дешевле и лучше, чем перекраивать его после.

Добавляйте статью к себе в закладки и делитесь с друзьями. Готов ответить на ваши вопросы.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector