Трехфазная шина: схема подключения, устройство и принцип действия

Что такое трехфазный трансформатор тока, схема подключения, конструкция и типы

В данной статье вы узнаете что такое трехфазный трансформатор тока, какие бывают его соединения, подробно опишем его конструкцию.

Описание трехфазного трансформатора

До сих пор мы рассматривали конструкцию и работу однофазного двухобмоточного трансформатора напряжения, который можно использовать для увеличения или уменьшения его вторичного напряжения по отношению к первичному напряжению питания. Но трансформаторы напряжения также могут быть сконструированы для подключения не только к одной однофазной, но и для двухфазных, трехфазных, шестифазных и даже сложных комбинаций до 24 фаз для некоторых выпрямительных трансформаторов постоянного тока.

Если мы возьмем три однофазных трансформатора и соединим их первичные обмотки друг с другом и их вторичные обмотки друг с другом в фиксированной конфигурации, мы можем использовать трансформаторы от трехфазного источника питания.

Трехфазные, также записанные как 3-фазные или 3φ источники питания, используются для выработки, передачи и распределения электроэнергии, а также для всех промышленных применений. Трехфазные источники питания имеют много электрических преимуществ по сравнению с однофазными, и при рассмотрении трехфазных трансформаторов нам приходится иметь дело с тремя переменными напряжениями и токами, различающимися по фазе на 120 градусов, как показано ниже.

Трехфазные напряжения и токи

Трансформатор не может действовать как устройство для изменения фазы и превращать однофазное в трехфазное или трехфазное в однофазное. Чтобы обеспечить совместимость трансформаторных соединений с трехфазными источниками питания, нам необходимо соединить их особым образом, чтобы сформировать конфигурацию трехфазного трансформатора.

Трехфазный трансформатор или 3φ трансформатор может быть сконструирован либо путем соединения вместе три однофазных трансформатора, тем самого образуя так называемый трехфазный трансформаторный блок, или с помощью одного предварительно собранного и сбалансированного трехфазного трансформатора, который состоит из трех пар однофазных обмоток, установленные на одном ламинированном сердечнике.

Преимущества создания одного трехфазного трансформатора в том, что при одинаковой номинальной мощности кВА он будет меньше, дешевле и легче, чем три отдельных однофазных трансформатора, соединенных вместе, поскольку медный и железный сердечник используются более эффективно. Способы подключения первичной и вторичной обмоток одинаковы, будь то использование только одного трехфазного трансформатора или трех отдельных однофазных трансформаторов. Рассмотрим схему ниже:

Трехфазные трансформаторные соединения

Первичная и вторичная обмотки трансформатора могут быть подключены в различной конфигурации, как показано выше, для удовлетворения практически любых требований. В случае трехфазных обмоток трансформатора возможны три формы подключения: «звезда», «треугольник» и «взаимосвязанная звезда».

Комбинации трех обмоток могут быть с первичным соединенным треугольником и вторичной соединенной звездой, или звезда-треугольник, звезда-звезда или треугольник, в зависимости от использования трансформаторов. Когда трансформаторы используются для обеспечения трех или более фаз, их обычно называют многофазным трансформатором .

Трехфазный трансформатор звезда и треугольник

Но что мы подразумеваем под «звездой» (также известной как тройник) и «треугольником» (также известной как сетка) при работе с трехфазными трансформаторными соединениями. Трехфазный трансформатор имеет три комплекта первичной и вторичной обмоток. В зависимости от того, как эти наборы обмоток связаны между собой, определяется, является ли соединение звездой или треугольником.

Три доступных напряжения, каждое из которых смещено друг от друга на 120 электрических градусов, не только определяют тип электрических соединений, используемых на первичной и вторичной сторонах, но и определяют поток токов трансформатора.

При подключении трех однофазных трансформаторов магнитный поток в трех трансформаторах различается по фазе на 120 градусов. С одним трехфазным трансформатором в сердечнике есть три магнитных потока, различающихся по фазе времени на 120 градусов.

Стандартный метод маркировки трехфазных обмоток трансформатора заключается в маркировке трех первичных обмоток заглавными (заглавными буквами) буквами A, B и C , которые используются для обозначения трех отдельных фаз КРАСНОГО, ЖЕЛТОГО и СИНЕГО (см. картинку ниже). Вторичные обмотки помечены маленькими (строчными буквами) буквами a, b и c. Каждая обмотка имеет два конца, обычно обозначенные 1 и 2, так что, например, вторая обмотка первичной обмотки имеет концы, которые будут обозначены как В1 и В2, в то время как третья обмотка вторичной обмотки будет обозначена с1 и с2, как показано ниже.

Символы обычно используются на трехфазном трансформаторе для обозначения типа или типов соединений, используемых в верхнем регистре Y для подключения звездой, D для подключения треугольником, звезды и Z для взаимосвязанных первичных обмоток звезды, со строчными буквами y, d и z для их соответствующих вторичных. Тогда звезда-звезда будет обозначаться как Yy, дельта-дельта будет обозначаться как Dd, а взаимосвязанная звезда и взаимосвязанная звезда будут Zz для однотипных подключенных трансформаторов.

Таблица идентификация обмотки трансформатора

СоединениеПервичная обмоткаВторичная обмотка
Треугольник (дельта)Dd
ЗвездаYy
ВзаимосвязанноеZz

Теперь мы знаем, что существует четыре различных способа соединения трех однофазных трансформаторов между их первичной и вторичной трехфазными цепями. Эти четыре стандартные конфигурации представлены как: Дельта-Дельта (Dd), Звезда-Звезда (Yy), Звезда-Дельта (Yd) и Дельта-Звезда (Dy).

Трансформаторы для работы под высоким напряжением со звездообразными соединениями имеют то преимущество, что снижают напряжение на отдельном трансформаторе, уменьшают необходимое количество витков и увеличивают размер проводников, делая обмотки катушек легче и дешевле для изолирования, чем дельта-трансформаторы.

Тем не менее, соединение треугольник-треугольник имеет одно большое преимущество перед конфигурацией звезда-треугольник, заключающееся в том, что если один трансформатор из группы трех должен выйти из строя или отключиться, два оставшихся будут продолжать выдавать трехфазную мощность с мощностью, равной приблизительно две трети первоначальной мощности трансформаторного блока.

Трансформатор дельта-дельта соединения

В дельта подключении ( Dd ) группа трансформаторов, напряжение линии V L равно напряжению питания V L = V S . Но ток в каждой фазной обмотке задается как: 1 / √ 3 × I L тока линии, где I L — ток линии.

Один из недостатков трехфазных трансформаторов, соединенных треугольником, состоит в том, что каждый трансформатор должен быть намотан для напряжения полной линии (в нашем примере выше 100 В) и для 57,7% линейного тока. Большее число витков в обмотке, вместе с изоляцией между витками, требует большей и более дорогой катушки, чем звездное соединение. Другим недостатком трехфазных трансформаторов, соединенных треугольником, является отсутствие «нейтрального» или общего подключения.

В схеме «звезда-звезда» ( Yy ) каждый трансформатор имеет одну клемму, соединенную с общим соединением, или нейтральную точку с тремя оставшимися концами первичных обмоток, подключенными к трехфазному сетевому питанию. Число витков в обмотке трансформатора для соединения «звезда» составляет 57,7% от требуемого для соединения треугольником.

Соединение звездой требует использования трех трансформаторов, и если какой-либо один трансформатор выйдет из строя или отключится, вся группа может быть отключена. Тем не менее трехфазный трансформатор со звездообразным соединением особенно удобен и экономичен в системах распределения электроэнергии, поскольку четвертый провод может быть подключен в качестве нейтральной точки ( n ) из трех вторичных проводов, как показано на рисунке.

Трансформатор звезда-звезда соединения

Напряжение между любой линии трехфазного трансформатора называется «линейное напряжение» V L , в то время как напряжение между линией и нейтральной точкой трансформатора с соединением звезда называется «фаза напряжения» V P . Это фазовое напряжение между нейтральной точкой и любым из подключений к линии составляет 1 / √ 3 × V L от напряжения сети. Тогда выше, напряжение фазы первичной стороны V P задается как:

Вторичный ток в каждой фазе группы трансформаторов соединенных «звездой» такое же, что и для линии тока питания, то I L = I S .

Тогда соотношение между линейными и фазовыми напряжениями и токами в трехфазной системе можно суммировать как:

СоединениеФазовое напряжениеЛинейное напряжениеФазный токЛиния тока
ЗвездаV P = V L ÷ √ 3V L = √ 3 × V PI P = I LI L = I P
ДельтаV P = V LV L = V PI P = I L ÷√ 3I L = √ 3 × I P

Где, опять же, V L — это напряжение между линиями, а V P — это напряжение между фазами и нейтралью на первичной или вторичной стороне.

Другими возможными соединениями для трехфазных трансформаторов являются звезда-треугольник Yd, где первичная обмотка соединена звездой, а вторичная обмотка соединена треугольником или треугольником Dy с первичным соединением первичной обмотки и вторичной обмоткой со звездой.

Трансформаторы с соединением треугольником и звездой широко используются при низком распределении мощности, при этом первичные обмотки обеспечивают трехпроводную сбалансированную нагрузку для коммунального предприятия, а вторичные обмотки обеспечивают требуемое нейтральное или заземляющее 4-проводное соединение.

Когда первичная и вторичная обмотки имеют разные типы соединений обмотки, звезда или треугольник, общее отношение витков трансформатора становится более сложным. Если трехфазный трансформатор подключен как дельта-дельта ( Dd ) или звезда-звезда ( Yy ), то трансформатор может иметь отношение витков 1: 1. То есть входные и выходные напряжения для обмоток одинаковы.

Однако, если 3-фазный трансформатор соединен звезда-треугольник, ( Yd ) каждое звездообразное соединение первичной обмотки будет получать напряжение фазы V P от источника, который равен 1 / √ 3 × V L .

Тогда каждая соответствующая вторичная обмотка будет иметь то же самое напряжение, индуцированное в ней, и, поскольку эти обмотки соединены треугольником, напряжение 1 / √ 3 × V L станет напряжением вторичной линии. Затем при соотношении витков 1: 1 трансформатор, подключенный по схеме звезда-треугольник, будет обеспечивать коэффициент линейного напряжения с понижением √ 3 : 1 .

Тогда для трансформатора, подключенного звезда-треугольник ( Yd ), отношение витков становится равным:

Аналогично, для дельта-звезда ( Dy ) соединенный трансформатор, с 1: 1 соотношением витков, трансформатор будет обеспечивать 1: √ 3 соотношение повышающего линейного напряжения. Тогда для трансформатора, соединенного треугольником-звезда, отношение витков становится равным:

Затем для четырех основных конфигураций трехфазного трансформатора мы можем перечислить вторичные напряжения и токи трансформатора по отношению к напряжению первичной линии, V L и его току первичной линии I L, как показано в следующей таблице.

Где: n равно числу витков трансформатора числа вторичных обмоток N S, деленной на число первичных обмоток N P . ( N S / N P ) и V L — линейное напряжение, при этом V P — это напряжение между фазой и нейтралью.

Пример трехфазного трансформатора

К первичной обмотке трансформатора 50 ВА, подключенного к треугольнику ( Dy ), подключено трехфазное питание 100 В, 50 Гц. Если трансформатор имеет 500 витков на первичной обмотке и 100 витков на вторичной обмотке, рассчитайте вторичные стороны напряжений и токов.

Приведенные данные: номинальный трансформатор, 50 ВА, напряжение питания, 100 В, первичные витки 500 , вторичные витки, 100.

Получается, что на вторичную сторону трансформатора подается линейное напряжение, V Lоколо 35 В, дающее фазное напряжение, V P 20 В при 0,834 Ампер.

Конструкция трехфазного трансформатора

Ранее мы уже говорили, что трехфазный трансформатор представляет собой три взаимосвязанных однофазных трансформатора на одном многослойном сердечнике, и можно достичь значительной экономии в стоимости, размере и весе, объединив три обмотки в одну магнитную цепь, как показано на рисунке.

Трехфазный трансформатор обычно имеет три магнитных цепи, которые чередуются, чтобы обеспечить равномерное распределение диэлектрического потока между обмотками высокого и низкого напряжения. Исключением из этого правила является трехфазный трансформатор типа корпусной. В конструкции типа корпусной, даже несмотря на то, что три ядра находятся вместе, они не переплетены.

Трехфазный трансформатор с сердечником является наиболее распространенным методом построения трехфазного трансформатора, позволяя фазам быть магнитно связанными. Поток каждой конечности использует две другие ветви для своего обратного пути с тремя магнитными потоками в сердечнике, создаваемыми линейными напряжениями, различающимися по фазе времени на 120 градусов. Таким образом, поток в сердечнике остается почти синусоидальным, создавая синусоидальное вторичное напряжение питания.

Конструкция трехфазного трансформатора с кожухом пятиступенчатого типа тяжелее и дороже в сборке, чем сердечник. Пятиконтактные сердечники обычно используются для очень больших силовых трансформаторов, так как они могут быть выполнены с уменьшенной высотой. Материалы сердечника трансформаторов типа корпусной, электрические обмотки, стальной корпус и охлаждение практически такие же, как и для более крупных однофазных типов.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:
  • Схема звезды.
  • Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Читайте также:  Тройная розетка: схема монтажа, с заземлением и без, разновидности

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток
Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:
  • Подключить импульсный постоянный ток.
  • Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата
Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Соединительная шина (гребенка) для автоматов — конструктивные особенности, правильное подключение

Есть несколько приспособлений, позволяющих упростить сборку распределительного щита. Например, для подключения в параллель группы автоматов необходимо сделать несколько перемычек из изолированного моножильного провода соответствующего сечения (см. рис. 1). Такой вариант имеет существенный недостаток – когда повреждается одна перемычка (например, отгорит из-за плохого контакта), последующие АВ окажутся обесточены. Если используется 1 фазная или 3 фазная соединительная шина для автомата, описанная ситуация полностью исключена.

Рассмотрим, как устроено это приспособление, целесообразность его использования, достоинства и недостатки. В завершении статьи будет кратко описана установка.

Рисунок 1. Пример использования перемычек (выделены красным)

Конструктивные особенности

На рисунке 2 изображена разобранная однофазная шина гребенка legrand на 12 модулей. Как видите, конструкция этого приспособления довольно простая, в нее входит медная шина «a» и ее изолятор «b». Все просто и удобно.

Рисунок 2. а) Гребенчатая фазная шина с отводами; b) изолятор

Пример использования такой гребенки отображен на рисунке 3.

Рисунок 3. Пример подключения АВ Schneider Electric, установленных на din рейку (однорядная шина питания отмечена красным)

В зависимости от назначения, соединяющая гребенка может быть изготовлена в однополюсном, двухполюсном или четрехполюсном исполнении. Первые используются для обычных АВ, вторые при подключении однофазных УЗО, последние для трехфазных. На рисунке 4 наглядно продемонстрированы примеры использования шин с различным количеством полюсов.

Рисунок 4. Варианты использования одно- трех- и четырехполюсных соединителей

Пояснение к рисунку:

  • А – двухполюсные автоматы подключаются при помощи двух однополюсных соединителей (нулевая шина и фазная);
  • В – подключение аппаратов того же типа, когда используется трехфазная электрическая сеть питания. Задействована однополюсная и трехполюсная контактная перемычка;
  • С – использование четырехполюсной перемычки (общая нулевая и три фазы) для дифавтоматов или УЗО в трехфазном исполнении.

Заметим, что производятся и двухполюсные гребенки, принцип их подключения такой же, как в варианте «А» на рисунке 4.

Особенности, на которые необходимо обращать внимание.

Форма отводов может быть типа pin (такое исполнение показано рисунке 2) и «fork» (см. рис. 5). Первый вариант более распространен, поскольку может использоваться с устройствами различного типа.

Рисунок 5. Фрагмент трехполюсной гребенки с отводами «fork»

Что касается «вилочных» отводов, то их подключение к модулю возможно при наличии у него соответствующего зажима, например как у двухполюсника компании АВВ серии S200, изображенного на рисунке 6.

Рисунок 6. А – контакты для соединения с гребенкой, В – с проводом

Необходимо обратить внимание еще на один нюанс, связанный с особенностями конструкции. Существует немало примеров, когда при подключении соединительной шины возникали проблемы. Объяснение этому только одно – неправильно подобранная гребенка, особенно к этому критична брендовая продукция, например, ИЭК, Hager, АВВ и т.д.

Приведем наглядный пример на основе устройств АВВ. В быту чаще всего используются две серии устройств S200 и «упрощенный» вариант S200L. Так вот, каждому типу устройства предназначена своя модель шины, а именно PSH для первых и PS для вторых. Попытка использовать соединитель другого устройства приведет к тому, что ответвления не полностью войдут и будут открыты, создавая опасность поражения током. Что касается продукции из Поднебесной, в большинстве случаев, ею вообще не удастся произвести соединение. Связано это с тем, что шаг отводов АВВ 17,5 мм, а у китайских – 18 мм.

Поэтому, чтобы не возникли проблемы с монтажом, приобретайте гребенки и защитные устройства одного производителя. Но даже в этом случае, как мы увидели на примере продукции АВВ, консультация со специалистом не будет лишней.

Целесообразность применения с учетом достоинств и недостатков

В первую очередь рассмотрим плюсы от применения гребенки:

  1. Бесспорное качество коммутации, контакт с ответвлением жилы намного надежней, чем при использовании моножильного провода в качестве перемычки. Соответственно, практически исключается перегрев контактной площадки и связанные с этим многочисленные проблемы.
  2. В большинстве случаев шины гребенки на шесть модулей и более рассчитаны на нагрузку 63А (ГОСТ Р 50030.5.1-99). Чтобы провод выдерживал такую нагрузку, у него должно быть сечение не менее 16мм 2 , что существенно усложняет работу с ним.
  3. В щитке сокращается количество проводов, это отражается на аккуратности разводки и ее наглядности. Соответственно, при необходимости, разобраться с ней не составит труда. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть на рисунок 7.

Рисунок 7. Если применять гребенку, самостоятельно выполнить качественную разводку сможет каждый

Безусловно, любое решение имеет свои слабые стороны, в рассматриваем случае к ним относятся следующие особенности:

  1. Часто возникают проблемы, при попытке установки защитных устройств разных брендов. Это может быть связано с габаритами приборов, разным уровнем расположения контактных площадок и другими различиями в конструкциях. В результате, соединить между собой разнотипные АВ не представляется возможным.
  2. Проблемы в случае ремонта. Если требуется заменить вышедшее из строя устройство, понадобиться ослабить крепление на всех отводах, в противном случае снять гребенку для демонтажа не получится.
  3. С модернизацией щитка также возникают проблемы. Например, когда возникнет необходимость поставить дополнительно еще один однополюсный прибор, потребуется замена шины, либо устанавливается переходная перемычка, что негативно отразится на качестве контакта.
  4. При ремонтных работах или модернизации возникает необходимость обесточивать все подключенные к гребенке устройства, в некоторых случаях это может вызвать проблемы.
  5. Стоимость такого решения значительно выше, чем использование перемычки из моножильного провода, особенно если речь идет о брендовой продукции.

Говоря о целесообразности применения, то следует заметить, что для подключения двух-пяти устройств применять гребенку не имеет смысла, Поскольку большинство производителей практически не выпускают шины рассчитанные менее, чем на 6 модулей, они придерживаются того же мнения.

Читайте также:  Показание счетчиков электроэнергии: до какого числа необходимо передать

Как правильно установить гребенку

Алгоритм действий довольно простой:

  1. Если подключаемых модулей меньше, чем отводов у приобретенной гребенки, необходимо отрезать лишнюю часть. Сделать это можно используя обычную ножовку по металлу. Шина и изолятор лучше отрезать отдельно, поскольку последний должен быть длиннее примерно на один-два сантиметра. Это позволит предотвратить КЗ. С этой же целью рекомендуется заглушки на края, если они входят в комплект. В противном случае, используем всеми любимую синюю изоленту.
  2. Сам процесс подключения, также не вызывает трудностей. Для крепления гребенка вставляется сверху аппаратов, при этом, каждый отвод должен попасть в соответствующую контактную площадку, после чего производится затягивание винтов.
  3. К крайней правой или левой (в зависимости от разводки) контактной площадке подключается ввод питания.

После этого подключаем провода, ведущие к потребителям электроэнергии. На завершающем этапе останется подсоединить питание (эту работу выполняют сотрудники электрокомпании) и распределительная коробка (щиток) готов к эксплуатации.

Подведем итог, использование гребенки для автоматических выключателей существенно упрощает монтаж.

Соединительная шина для автоматов (подключение и выбор)

Собирая электрощиток, на имеющиеся в нем модульные автоматы ввод фазы осуществляется посредством шлейфов, состоящего из перемычек. Такой вид работы занимает много времени, требует приложения значительных трудовых затрат. Провода при этом с трудом помещаются в щитке, в них легко можно запутаться. Для упрощения процесса подключения однотипных модулей была изобретена специальная соединительная шина, часто называющаяся гребенчатой или просто гребенкой.

Как выполнялось подключение раньше?

При выполнении сборочных и монтажных работ в распредщитках часто возникают сложные ситуации, тем более, если речь ведется о подключении защитных приборов и их групп автоматов. Для упрощения и ускорения этих работ было придумано множество различных приспособлений. До относительно недавних пор при подключении множества автоматов к единой линии требовалось создавать несколько перемычек из провода с изоляцией требуемого сечения.

Шина для автоматов с перемычками из изолированного кабеля требуемого сечения

Этот метод соединения автоматов один к другому обладает весьма значительным минусом — при неисправности перемычки не будут обеспечены питанием и последующие автовыключатели. Такая проблема может возникнуть по причине недостаточно хорошо выполненного контакта перемычки и ее последующего перегорания.

К недостаткам соединений, выполненных при помощи самодельных перемычек, также следует отнести:

  • значительные временные затраты на монтаж, связанные с необходимостью замеров длины каждого отрезка кабеля, зачистке изоляции, опрессовывания концов;
  • неэстетичный вид щитка из-за слишком большого числа размещенных проводов;
  • помехи для монтажа приборов, крепящихся на DIN-рейке выше автоматов.

Возникновение подобных ситуаций можно исключить при помощи шин, созданных для соединения нескольких параллельно подключенных приборов УЗО либо автовыключателей.

Характеристики и виды

В зависимости от типа устройств, подлежащих подсоединению, шины разделяются на несколько типов в соответствии с числом полюсов, которых может быть:

  • 1;
  • 2;
  • 3;

Шина однополюсная для автоматов отличается простотой конструкции, а — медная шина, b — изолятор

В гребенке количество полюсов и количество пластин равны, при этом каждый вид соединителей используется для выполнения своих задач. К примеру, 1-полюсные изделия часто применяются для подсоединения однофазных выключателей, 4-полюсные подходят для трехфазных приборов.

Гребенки выпускаются с различным шагом — 18 м 27 мм. Изделия с меньшим расстоянием предназначены для установки автоматов с одним модулем, ширина которого равна 18 мм. Устройства с шагом 27 мм используются для подключения полуторамодульного автовыключателя.

Посредством шин может устанавливаться сразу группа автоматов, число выходов в изделиях составляет от 12 до 60 единиц. Именно по этой причине применение гребенок для подсоединения пары приборов нецелесообразно. Как правило, шины используются для сборки распредщитков с большим количеством соединений.

Для шин используются отводы двух типов:

  • штыревые, подходящие для большинства приборов;
  • вилочные, для которых требуется наличие специального зажима.

Совет №1: При подборе гребенок следует учесть все конструктивные особенности, потому как для каждого типа подключаемых приборов может соответствовать лишь определенная модель гребенки. При попытке установки шины, не соответствующей типу прибора, отводы не могут расположиться в гнезде полностью, определенная часть их будет снаружи, что может послужить предпосылкой к созданию опасной для человека ситуации.

Достоинства и недостатки соединительных шин

Применение соединительных шин имеет множество преимуществ:

  • значительное сокращение находящихся в распредщитке проводов, что не может не сказаться на аккуратности монтажа и внешнем виде щитков;
  • ремонт и обслуживание устройств, размещенных в щитке, существенно облегчается, потому как при этом упрощается отслеживание схемы их работы;
  • соединители могут выдержать нагрузку величиной до 63А;
  • обеспечивается высочайшая надежность и качество подключений, исключается нагревание контактов.

Также имеется и ряд недостатков:

  • для техобслуживания и проведения ремонтных работ необходимо отключение питания для всех приборов, что очень неудобно;
  • выполнение усовершенствования распредщитка — непростая задача, так как требуется замена шины либо монтаж перемычки, что негативно скажется на качестве соединения;
  • замена перегоревшего автовыключателя требует ослабления крепления клемм на каждом из приборов, в противном случае снять шину не получится;
  • по причине расхождений в установочных и габаритных отводах шин и автоматов от различных производителей, рекомендуется подбирать устройства одной и той же марки;
  • подключение автовыключателей посредством гребенки-соединителя обойдется в большую сумму, нежели использование изготовленных собственными силами перемычек;
  • применение гребенки для подсоединения одного или пары автоматов нецелесообразно, рекомендуемое минимальное количество приборов должно быть не менее шести.

Процесс установки

При необходимости установки меньшего числа автовыключателей, чем находится на соединительной шине отводов, рекомендуется обрезать лишние провода.

Совет №2: Обрезку можно произвести любым имеющимся инструментом, даже ножовочным полотном по металлу. Шины и изолятор следует отрезать по отдельности, так как изолятор имеет немного большую длину, чем шина — на несколько сантиметров. Это поможет исключить возможность возникновения короткого замыкания.

К краям изоляторов следует поставить заглушки специальной конструкции, поставляющиеся в комплекте с шиной. При отсутствии заглушек допускается использование обыкновенной изоленты.

Процесс подключения гребенчатого соединителя не вызовет затруднений даже у непрофессионалов. Шина устанавливается поверх подлежащих подключению приборов. Каждый отвод должен быть помещен в соответствующее контактное гнездо.

При наличии лишних отводов их необходимо отрезать, используя любой имеющийся под рукой инструмент

Затем необходимо закрепить винты, крепящие клеммы контактов. От качество зажима зависит надежность соединения и последующая безопасность при эксплуатации шины, подключенных к ней приборов и всего распределительного щитка.

Подведение питания осуществляется на одном из окончаний гребенки, после чего можно начинать поочередное подключение потребителей.

Далее следует убедиться в правильности выполнения каждого подключения и подать электроэнергию к распредщитку. Работу можно считать законченной.

Подключение УЗО и дифавтоматов

В современных многоквартирных домах розеточные линии в обязательном порядке должны быть защищены посредством дифавтоматов либо УЗО. Проявляя заботу о членах своей семьи и близких людях, в распредщитке каждая линия должна быть обеспечена надежной защитой, не допускающей утечек тока.Читайте также статью ⇒ УЗО электронное или электромеханическое.

Такие защитные приборы можно легко подключить с использованием гребенок. Но процесс подключения несколько отличается от монтажа автовыключателей.

При установке УЗО посредством шин-соединителей гребенка при однофазном защитном приборе обязательно должна быть как минимум 2-полюсной. Такое требование связано с тем, что для питания УЗО необходимо подвести ноль и фазу.

Подключение УЗО посредством соединительной шины (гребенки) несколько сложнее, чем подключение дифавтомата

Применение в таких случаях шины 1-фазной невозможно, так как она не подходит по причине того, что не сможет замкнуть одновременно ноль и фазу всех защитных приборов, расположенных в одном ряду. Отходящие зубья у таких гребенок должны располагаться через один, то есть шаг между гребенками должен равняться ширине автомата (одного модуля).

Подключение осуществляется достаточно просто. К примеру, требуется подключить два УЗО. Фаза при этом ведется к первой шине и зажимается в одной клемме с защитным устройством. Ноль следует подсоединить ко второй шине и зажать совместно на второй клемме прибора. Все УЗО, устанавливающиеся далее, также подсключаются к обеим гребенкам. Читайте также статью ⇒ Причины срабатывания дифавтомата.

Подключение УЗО к соединительной шине осуществляется достаточно быстро и просто

Такое подключение очень удобно, потому как происходит быстрое соединение защитных устройств между собой. Для подключения нет необходимости изготавливать множество самодельных перемычек с обязательным соблюдением маркировки по цвету проводов.

Обзор производителей

Изготовлением шин занимается множество производителей, в том числе и с мировым именем. Краткий обзор наиболее популярных моделей с указанием примерной цены и основных характеристик приведен в таблице.

МодельХарактеристикиПримерная стоимость, руб.
ABB 1-фаз 60мод. PSH1/60Тип: PSH 1/60

Число полюсов (фаз): 1

Число модулей: 60

Сечение: 10 мм 2

540
Schneider Electric 3П 12 модулей 63АPIN 3P 63A шаг 18мм 12 модулей IEK480
BB нейтраль 57мод. 63А PS1/57N63 А

Число модулей: 57

740
ABB 1-фаз 12мод. PSH1/12Число полюсов (фаз): 1

Число модулей: 12

Сечение шины: 10 2

Расстояние: 17,6 мм

Торцевые заглушки: PSH-END1.1

110

Шина соединительная ABB 1-фазная на 12 модулей с торцевыми заглушками PSH1/12

Типовые ошибки

Распространенной ошибкой, которую часто допускают неопытные электрики, является приобретение не подходящей по количеству полюсов и вводов шины.

Еще одной ошибкой, которая ведет к нерациональному использованию возможностей шины, является применение гребенки только для одного или двух автоматов, тогда как ее мощности хватает для целой группы защитных устройств.

Также часто шину с максимальной токовой нагрузкой в 63А подключают к линии, нагрузка тока которой превышает заявленную для гребенки.

Трехфазная шина: схема подключения, устройство и принцип действия

Интернет-магазин ЭТМ –
это более 1 млн. позиций от 480 поставщиков

Поможем сделать покупку

Пн-Пт с 6 00 до 21 00

Сб с 7 00 до 19 00

Вс с 10 00 до 19 00

Найдено в категориях:

  • Вспомогательные элементы и аксессуары (14)
  • Счетчики трехфазные (4)
  • Шины медные (2)
  • Шины комплектные (7)
  • Клеммные блоки и нулевые шины (1)

Фильтр

Найдено в категориях:

  • Вспомогательные элементы и аксессуары (14)
  • Счетчики трехфазные (4)
  • Шины медные (2)
  • Шины комплектные (7)
  • Клеммные блоки и нулевые шины (1)

С этим покупают Посмотреть

Шина трехфазная изолированная OptiStart MP-32-S5 (116897)

  • Код товара 9402362
  • Артикул 116897
  • Производитель КЭАЗ/OptiStart MP

Шина соединительная типа PIN (штырь) трехфазная 63А (1м) (YNS21-3-063)

  • Код товара 9694673
  • Артикул YNS21-3-063
  • Производитель IEK/Шина PIN

Шина соединительная типа PIN (штырь) трехфазная 100А (1м) (YNS21-3-100)

  • Код товара 9832701
  • Артикул YNS21-3-100
  • Производитель IEK/Шина PIN

Шина соединительная типа FORK (вилка) трехфазная 63А (1м) (YNS11-3-063)

  • Код товара 9694674
  • Артикул YNS11-3-063
  • Производитель IEK/FORK

С этим покупают Посмотреть

Шина соединительная типа PIN трехфазная 100А 36х27мм (pin-03-100m)

  • Код товара 8047241
  • Артикул pin-03-100m
  • Производитель EKF/Шины соединительные типа PIN

С этим покупают Посмотреть

Шина соединительная типа FORK трехфазная 100А 54 модуля (fork-03-100)

  • Код товара 6625456
  • Артикул fork-03-100
  • Производитель EKF/Шины

С этим покупают Посмотреть

Шина соединительная типа PIN для трехфазной нагрузки 63А 12 модулей PROxima (pin-03-63-12)

  • Код товара 866178
  • Артикул pin-03-63-12
  • Производитель EKF/Шины соединительные типа PIN

Шина соединительная типа PIN (штырь) трехфазная 75А (1м) (32032DEK)

  • Код товара 9871500
  • Артикул 32032DEK
  • Производитель DEKraft/ШС-101

Разводка шинная трехфазная PS2-3-2-125 до 125А для соединения трех автоматов типа MS165 MO165 два дополнительных контакта (1SAM401920R1023)

  • Код товара 472856
  • Артикул 1SAM401920R1023
  • Производитель ABB

Набор для подвесного монтажа трехфазных шинопровд ов Регулируемая длина Цвет серебряный UFB-H45 SILVER 1 POLYBAG 5м (UL-00006033)

  • Код товара 513454
  • Артикул UL-00006033
  • Производитель Uniel

Набор для подвесного монтажа трехфазных шинопроводов Регулируемая длина Цвет серебряный UFB-H42 SILVER 1 POLYBAG (UL-00002394)

  • Код товара 6465935
  • Артикул UL-00002394
  • Производитель Uniel

Шина трехфазная 48 модулей 3 полюса 80А (80А PS3/48/16HA)

  • Код товара 9843521
  • Артикул 2CDL230012R1648
  • Производитель ABB

С этим покупают Посмотреть

Шина трехфазная изолированная OptiStart MP-63-S2 (116907)

  • Код товара 1010499
  • Артикул 116907
  • Производитель КЭАЗ/OptiStart MP

С этим покупают Посмотреть

Шина трехфазная изолированная OptiStart MP-32-S3 (116895)

  • Код товара 397877
  • Артикул 116895
  • Производитель КЭАЗ/OptiStart MP

С этим покупают Посмотреть

Шина трехфазная изолированная OptiStart MP-32-S4 (116896)

  • Код товара 8770246
  • Артикул 116896
  • Производитель КЭАЗ/OptiStart MP

С этим покупают Посмотреть

Шина трехфазная изолированная OptiStart MP-32-S2 (116894)

  • Код товара 8665370
  • Артикул 116894
  • Производитель КЭАЗ/OptiStart MP

Разводка шинная трехфазная PS2-2-0-125 до 125А для соединения соединения двух автоматов типа MS165 MO165 без дополнительных контактов (1SAM401920R1002)

  • Код товара 3034198
  • Артикул 1SAM401920R1002
  • Производитель ABB

Разводка шинная трехфазная PS2-4-2-125 до 125А для соединения четырех автоматов типа MS165 MO165 два дополнительных контакта (1SAM401920R1024)

  • Код товара 2731552
  • Артикул 1SAM401920R1024
  • Производитель ABB

Разводка шинная трехфазная PS2-3-0-125 до 125А для соединения трех автоматов типа MS165 MO165 без дополнительных контактов (1SAM401920R1003)

  • Код товара 2450164
  • Артикул 1SAM401920R1003
  • Производитель ABB

Разводка шинная трехфазная PS4-4-2 до 108А для четырех автоматов типа MS450 MS495 MS497 MO450 MO495 MO496 два дополнительных контакта (1SAM401911R1006)

  • Код товара 8241878
  • Артикул 1SAM401911R1006
  • Производитель ABB

Центр поддержки и продаж

  • Электрика
  • Свет
  • Крепеж
  • Безопасность

Мы в социальных сетях

© 2020 Компания ЭТМ — Копирование и использование в коммерческих целях информации на сайте www.etm.ru допускается только с письменного одобрения Компании ЭТМ. Информация о товарах, их характеристиках и комплектации может содержать неточности

Ваш город: Выберите город

Я подтверждаю свое согласие на обработку персональных данных согласно Политике обработки персональных данных

Трехфазное подключение дома. Что следует учесть?

Если вы столкнулись с проблемой электроснабжение дома, или же просто хотите заменить электропроводку, тогда перед вами представится необходимость сделать выбор, какой тип электрического питания лучше использовать (однофазный или трехфазный). От выбранного типа питания напрямую будет завесить схема электрической сети. И так, сегодня давайте разберемся, что такое трехфазное подключение дома.

Решая эти вопросы владелец сталкивается с многочисленными задачами, которые требуется решать техническими и организационными способами.

Сравнение преимуществ и недостатков однофазного и трехфазного подключения дома

При выборе схемы следует учесть ее влияние на конструкцию проводки и условия эксплуатации, создаваемые разными системами.

Однофазная сеть

Трёхфазная сеть

Потребляемая мощность

Та величина разрешенной мощности, которую вам предоставит организация продающая электроэнергию, станет основой для создания проекта электропроводки. За счет распределения ее по двум проводам в однофазной схеме толщина сечения жил кабеля всегда требуется больше, чем в трёхфазной цепи, где нагрузка равномерно разнесена по трем симметричным цепочкам.

При одинаковой мощности в каждой жиле трехфазной схемы будут протекать меньшие номинальные токи. Под них потребуются уменьшенные номиналы автоматических выключателей. Несмотря на это их габариты, как и других защит и электросчетчика, все равно будут больше за счет применения утроенной конструкции. Потребуется более емкий распределительный щит. Его размеры могут значительно ограничивать свободное пространство внутри небольших помещений.

Трёхфазные потребители

Асинхронные электродвигатели механических приводов, электрические нагревательные котлы, другие электроприборы, рассчитанные на эксплуатацию в трехфазной сети, эффективнее, оптимально работают в ней. Чтобы их запитать от однофазного источника необходимо создавать преобразователи напряжения, которые будут потреблять дополнительную энергию. Причем, в большинстве случаев происходит снижение КПД таких механизмов и расход мощности на преобразователе.

Использование трехфазных потребителей основано на равномерном распределении нагрузки в каждой фазе, а подключение мощных однофазных приборов способно создать пофазный перекос токов, когда часть их начинает протекать по жиле рабочего нуля.

При большом перекосе токов на перегруженной фазе снижается напряжение: начинают тускло светиться лампы накаливания, наблюдаются сбои электронных устройств, хуже работают электродвигатели. В этой ситуации владельцы трехфазной электропроводки могут перекоммутировать часть нагрузки на ненагруженную фазу, а потребителям двухпроводной схемы требуется эксплуатировать стабилизаторы напряжения или резервные источники.

Условия работы изоляции электропроводки

Владельцы трехфазной схемы должны учитывать действие линейного напряжения 380, а не фазного 220 вольт. Его номинал представляет бо́льшую опасность для человека и изоляции электропроводки или приборов.

Габариты оборудования

Однофазная электропроводка и все входящие в нее компоненты более компактны, требуют меньше места для монтажа. На основе сравнения этих характеристик можно сделать вывод, что трехфазное подключение частного дома зачастую может быть в современных условиях нецелесообразным. Его имеет смысл применять в том случае, если существует необходимость эксплуатации мощных трехфазных потребителей типа электрических котлов или станочного оборудования для постоянной работы в определённые сезоны. Большинство же бытовых электрических потребностей вполне может обеспечить однофазная электропроводка.

Как выполнить трехфазное подключение дома

Когда вопрос трехфазного подключения частного дома стоит остро, то придется:

  1. заниматься подготовкой технической документации
  2. решать технические вопросы

Какие документы необходимо подготовить

Обеспечить законность трехфазного подключения могут только следующие свидетельства и паспорта:

  1. технические условия от энергоснабжающей организации
  2. проект производства электроснабжения здания
  3. акт разграничения по балансовой принадлежности
  4. протоколы измерений основных электрических параметров собранной схемы подключения дома электротехнической лабораторией (монтаж разрешено выполнять после получения первых трех документов) и акт осмотра электротехнического оборудования
  5. заключение договора с энергосбытовой организацией, дающее право на получение наряда на включение

Технические условия

Для их получения требуется заранее подать заявку в электроснабжающую организацию, где должны быть отражены требования к абоненту и электроустановке с указанием:

  • способов подключения
  • использования защит
  • мест размещения электроприборов и щитов
  • ограничение доступа посторонних лиц
  • характеристики нагрузки

Проект производства электроснабжения

Разрабатывается проектной организацией на основе действующих нормативов и правил эксплуатации электроустановок с целью предоставления бригаде электромонтажников подробной информации по технологии монтажа электрической схемы.

В состав проекта входят:

  1. пояснительная записка с отчетом
  2. исполнительные принципиальные и монтажные схемы
  3. ведомости
  4. требования нормативных документов и предписаний

Акт разграничения по балансовой принадлежности

Определяются границы ответственности между электроснабжающей организацией и потребителем, указывается разрешенная мощность, категория надежности электроприемника, схема электропитания, некоторые другие сведения.

Протоколы электротехнических замеров

Они выполняются электрической измерительной лабораторией после полного окончания монтажных работ. В случае получения положительных результатов измерений, отраженных в протоколах, предоставляется акт осмотра оборудования с заключением, дающим право на обращение в электросбытовую организацию.

Договор с энергосбытом

После его заключения на основе документов от электротехнической лаборатории можно обращаться в электроснабжающую организацию на включение смонтированной электроустановки в работу по специальному наряду.

Трехфазное подключение дома, технические вопросы

Принцип подвода электрической энергии к отдельно стоящему жилому зданию осуществляется по следующему принципу: от трансформаторной подстанции по линии электропередачи подается напряжение по четырем проводам, включающим три фазы (L1, L2, L3) и один общий нулевой проводник PEN. Подобная система выполняется по стандартам схемы TN-C, которая максимально распространена до сих пор в нашей стране.

Линия электропередачи чаще всего может быть воздушной или реже кабельной. На обоих конструкциях могут возникнуть неисправности, которые быстрее устраняются у воздушных ЛЭП.

Особенности разделения PEN проводника

Старые линии электропередач энергетики постепенно начинают модернизировать, переводить на новый стандарт TN-C-S, а строящиеся сразу создают по нормативам TN-S. В нем четвертый проводник PEN от питающей подстанции подается не одной, а двумя разветвленными жилами: РЕ и N. В итоге у этих схем используется уже пять жил для проводников.

Трехфазное подключение дома по TN-S

Трехфазное подключение дома основано на том, что все эти жилы подключаются к вводному устройству здания, а от него электроэнергия поступает на электрический счетчик и далее — в распределительный щит для осуществления внутренней разводки по помещениям и потребителям здания.

Практически все бытовые приборы работают от фазного напряжения 220 вольт, которое присутствует между рабочим нулем N и одним из потенциальных проводников L1, L2 или L3. А между линейными проводами образовано напряжение 380 вольт.

Внутри вводного устройства, использующего стандарт TN-C-S, делается выделение рабочего нуля N и защитного РЕ из проводника PEN, который соединяют здесь же с ГЗШ — главной заземляющей шиной. Ее подключают к повторному контуру заземлению здания.

От вводного устройства рабочие и защитные нули идут изолированными цепочками, которые запрещено объединять в любой другой точке схемы электропроводки.

По старым правилам, действовавшим в схеме заземления TN-C, расщепление проводника PEN не делалась, а фазное напряжение бралось прямо между ним и одним из линейных потенциалов.

Конечный промежуток линии между ее опорой до ввода в дом прокладывают по воздуху или под землей. Его называют ответвлением. Оно находится на балансе электроснабжающей организации, а не хозяина жилого здания. Поэтому все работы по подключению дома на этом участке должны выполняться с ведома и по решению владельца ЛЭП. Соответственно, законодательно они потребуют согласования и оплаты.

У подземной кабельной линии ответвление монтируют в металлическом шкафу, который размещают поблизости с трассой, а для воздушной ЛЭП — непосредственно на опоре. В обоих случаях важно обеспечить безопасность их эксплуатации, закрыть доступ посторонних людей и выполнить надежную защиту от повреждения вандалами.

Выбор места расщепления PEN проводника

Оно может быть выполнено:

  1. на ближайшей опоре
  2. или на вводном щите, расположенном на стене либо внутри дома

В первом случае ответственность за безопасную эксплуатацию несет электроснабжающая организация, а во втором — владелец здания. Доступ жильцов дома к работам на конце PEN проводника, расположенного на опоре, запрещен правилами.

При этом надо учесть, что провода на воздушной линии способны обрываться по различным причинам и на них могут возникать неисправности. Во время аварии на питающей ЛЭП с обрывом PEN проводника ее ток потечет через провод, подключенный к дополнительному контуру заземления. Его материал и сечение должны надежно выдерживать такие повышенные мощности. Поэтому их выбирают не тоньше, чем основная жила линии электропередачи.

Трехфазное подключение дома, обрыв PEN проводника на КТП

Когда расщепление выполняется прямо на опоре, то к нему и контуру прокладывают линию, называемую повторным заземлением. Ее удобно изготавливать из металлической полосы, заглубленной в землю на 0,3÷1 м.

Поскольку через нее в грозу создается путь протекания молнии в землю, то ее надо отводить от дорожек и мест возможного размещения людей. Рационально прокладывать ее под забором здания и в подобных труднодоступных местах, а все соединения выполнять сваркой.

Когда расщепление производится в водном щите здания, то через линию ответвления с подключенными проводами будут протекать аварийные токи, которые могут выдержать только проводники с сечением фазных жил ЛЭП.

Вводное распределительное устройство электроэнергии

Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.

ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.

Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.

Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.

При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.

Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.

Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.

После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.

На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.

Особенности конструкции ответвления

Чаще всего трехфазное подключение дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:

  • общую механическую прочность создаваемой конструкции
  • качество изоляции внешнего слоя
  • материал токоведущих жил

Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.

Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:

  • конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте
  • защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста

Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.

Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.

Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.

Видео по сборке трёхфазного щита учёта на дом


Ссылка на основную публикацию