Электрический ток от каждого работающего бытового прибора суммируется в квартирном щитке и учитывается счетчиком, через который проходит общая нагрузка. Поэтому токоведущие магистрали квартирного щитка выполняются кабелями с толстым сечением, исключающими тепловую перегрузку и старение изоляции.

От квартирного щитка к потребителям прокладывают провода с меньшим сечением, так как мощность запитываемых ими устройств ниже. Материал и сечение жилы этих проводов подбирают по справочникам или таблицам с учетом эксплуатационных характеристик и мощности.

Возможны три способа реализации схемы:

• шлейфом (шинами), когда общая магистраль проводки создается через распределительные коробки, а от них идут ответвления на электрические точки (розетки, выключатели, светильники);

• радиальным методом, заключающимся в том, что напряжение подводится к каждой розетке отдельным кабелем, идущим напрямую без разрывов и подключений от квартирного щитка;

• комбинированным способом, сочетающим в себе элементы первых двух вариантов.

 

Подвод напряжения шлейфом

Все концы электрических проводов и кабелей коммутируются внутри распределительных коробок. Для их соединения создается коммутационная карта.

Для примера рассмотрим стандартную электрическую схему проводки (рис. 1), эксплуатируемую в многоэтажных жилых зданиях сорокалетней (70—80-х годов прошлого века) постройки. В качестве образца приведена структура старой проводки однокомнатной квартиры.

Рис. 1. Принципиальная схема разводки электропроводки шлейфом

Внутри подъездного щита обычно монтировали электросчетчик и два автоматических выключателя. Один использовался для розеточной группы, а второй работал на освещение. От них шлейфом отходили кабели или провода — «алюминиевая лапша» к трем (иногда четырем) распаечным коробкам:

— комнаты;

— кухни;

— ванной комнаты и туалета.

Оба шлейфа прокладывали параллельными магистралями к каждой коробке и коммутировали в ней. Поскольку до середины 90-х годов прошлого века нагрузки на электропроводку были незначительные, то разделения по толщине провода не было. Вся схема полностью монтировалось с сечением алюминиевых жил 2,5 мм².

Распределительная коробка для туалета и ванной устанавливалась в коридоре и соединялась проводами с блоком из розетки и двухклавишного выключателя (иногда сблокированного с розеткой), управляющего освещением обоих помещений.

На схеме показан вариант защиты потребителей автоматическими выключателями (о которых речь пойдет в соответствующем разделе) (АВ № 1 и АВ № 2), подключенными отдельно к розеткам и осветительным устройствам. Также часто использовался принцип защиты по месту, например АВ № 1 защищает оборудование кухни и санузла, а № 2 — коридора и комнаты.

Внутри одного помещения часто выполнялось подключение нескольких розеток шлейфом, а освещение — трехрожковой люстрой, управляемой двухклавишным выключателем.

Подвод напряжения к потребителям может быть выполнен и по другим схемам, когда часть нагрузки подключается через третий резервный автоматический выключатель квартирного щитка. Чтобы определить способ подключения розеток и выключателей, поступают следующим образом:

• зажигают все светильники и подключают в розетки любые работающие электрические приборы, например настольную лампу или мобильный телефон с зарядным устройством;

• по очереди отключают на щитке автоматические выключатели и отслеживают переставшие работать потребители;

• делают запись для памяти;

• отключают очередной автомат и фикксируют изменения;

• анализируют информацию и составляют электрическую схему, также нелишним будет подписать маркером или карандашом, что за что отвечает.

 

Подвод напряжения радиальным методом

Квартирный щиток распределяет электроэнергию по автоматическим выключателям, как и в предыдущем случае с подводом напряжения шлейфом. Но в этой ситуации по техническим характеристикам автоматические выключатели подбирают более тщательно под каждого потребителя по индивидуальному току нагрузки (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная схема разводки электропроводки радиальным методом

Кабель соединяет розетки, выключатели и светильники напрямую с защитными автоматами без каких-либо дополнительных соединений. Такой принцип обеспечивает высокую надежность эксплуатации электропроводки за счет отключения только того потребителя, в котором произошла неисправность. Однако в этом случае требуется:

• бо́льшее количество автоматических выключателей (по сравнению со шлейфовым подводом напряжения);

• бо́льшие габариты квартирного щитка для их размещения;

• бо́льшее количество кабелей.

Очевидно, что возрастают материальные затраты на создание схемы и ее стоимость. Вывод — надежнее значит сложнее, следовательно, дороже.

 

Подвод напряжения комбинированным методом

Способ объединяет два принципа — шлейф и радиальное подключение — и учитывает местные условия. За счет правильного подбора нагрузок создается разумная экономия средств (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема разводки электропроводки комбинированным методом

 

Какая бы схема электрических соединений ни была выбрана, для ее реализации необходимо соединить потребителей и автоматы квартирного щитка проводами.

Существуют следующие способы разводки кабелей на строительных конструкциях:

• по потолку;

• на стенах;

• под полом;

• смешанным методом.

 

Прокладка кабелей по потолку

Традиционная схема, к которой часто прибегают сейчас, показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема разводки электропроводки по потолку

Кабели от розеток, выключателей и щитка по вертикальным линиям поднимают к потолку и под ним заходят в потолочное перекрытие. Когда возникает необходимость поворота и подключения проводов к распаечной коробке, например для подключения выключателя, провод изгибают под прямым углом. Причем очень нежелательно, чтобы отрезок, идущий к распаечной коробке, был короче 15 см.

Этот способ позволяет в будущем избежать случайного повреждения скрытой проводки при высверливании стен для крепления полок, картин, элементов декора и т. д. Широкое применение подвесных потолков различных схем сделало такой метод самым распространенным, так как за потолочными элементами без проблем прокладывается практически неограниченное количество кабелей, можно организовать достаточное количество распаечных коробок и точек освещения. Причем при необходимости можно без каких-либо сложностей протянуть дополнительный кабель (интернет, телевизор и т. д). В случае применения потолочных систем «ARMSTRONG» такую процедуру можно производить хоть каждых полчаса.

 

Прокладка кабелей по стене

Метод напоминает предыдущий, но кабельные линии направляют только по стенам (рис. 5).

На пути электрической магистрали могут встретиться препятствия: трубопроводы водоснабжения, канализации, отопления, газопроводы. Их необходимо обходить, создавая изолирующий воздушный зазор не менее 3 см (рис. 6).

Рис. 5. Схема разводки электропроводки по стене

Рис. 6. Монтаж электропроводки около труб

 

Прокладка кабелей по полу

Этим методом стали пользоваться относительно недавно при строительстве новых зданий (рис. 7). Кабели от квартирного щитка опускают к полу, прокладывают под напольным покрытием или внутри плинтусных систем и защищают от механического воздействия. К розеткам их выводят по вертикали.

Рис. 7. Схема разводки электропроводки по полу

При соединении розеток шлейфом перемычки прокладывают по полу в трубах или штрабят стены.

Для подключения светильников и выключателей монтируют распаечные коробки.

 

Современная промышленность предлагает обширный ассортимент различных проводов. И каждый вид провода предназначен для решения определенного круга задач.

Как было неоднократно отмечено выше, кабели и провода, используемые в монтаже, — преимущественно медные, реже алюминиевые. Других материалов при всем разнообразии просто нет. Кроме того, повторимся, по структуре провода могут состоять из одной или множества проволочек. Структура жил влияет на гибкость кабеля и очень незначительно на предельный температурный режим эксплуатации, но не сказывается на его проводимости.

Кажется, что на том спектр характеристик кабелей и заканчивается. Но откуда же тогда такое разнообразие марок? ВВГ, NYM, СИП, ПВС, ШВВП — чем они отличаются друг от друга? В основном, свойствами изоляции.

Рассмотрим основные разновидности электрических проводов, их характеристики и области применения.

Кабель ВВГ. Маркировка кабеля ВВГ означает: внешняя изоляция из поливинилхлорида, изоляция жил — также из поливинилхлорида, жилы кабеля гибкие. Хотя гибкость кабеля ВВГ относительна, ведь до сечения 25 мм² включительно его жилы сплошные, а не многопроволочные.

Изоляция кабеля стойка к агрессивным средам, при этом довольно прочна и не поддерживает горение. Жилы могут быть как однопроволочными, так и многопроволочными, в зависимости от модификации кабеля ВВГ.

Главное назначение данного кабеля — передача и распределение электроэнергии в сетях с напряжением до 1000 В при промышленной частоте переменного тока 50 Гц. Для прокладки домашних сетей используют кабель ВВГ с сечением до 6 мм², для электрификации частных домов — до 16 мм². При монтаже допускается изгиб по минимальному радиусу, соответствующему 10 диаметрам провода (что такое радиус изгиба, показано на рис. 11). Кабель поставляется в бухтах по 100 м.

Рис. 11. Радиус изгиба провода. Здесь R — радиус внутренней кривой изгиба кабеля, Dn — наружный диаметр кабеля

Среди разновидностей кабеля ВВГ встречаются: АВВГ — с алюминиевой жилой, ВВГнг — с огнеупорной оболочкой, ВВГп — плоское сечение, ВВГз — с добавлением ПВХ или в резиновой изоляции еще и между отдельными жилами.

ВВГ — самый распространенный медный кабель для внутреннего монтажа. Его прокладывают открыто, в коробах, закладывают в штрабы. Изоляция ВВГ обеспечивает ему длительный срок службы — до 30 лет. Количество жил кабеля ВВГ может соответствовать потребностям как трехфазной, так и однофазной сети: от двух до пяти.

Самый распространенный цвет внешней изоляции кабелей ВВГ — черный, но в последнее время и белый ВВГ перестал быть редкостью. Цвет изоляции отдельных жил ВВГ соответствует стандартной маркировке: для жилы РЕ — желто-зеленый, для жилы N — голубой или белый с голубой полосой, а изоляция фазных жил наиболее часто выполняется чисто белой.

Модификации кабеля ВВГ с пометками «нг» и «LS» отличаются, соответственно, неспособностью изоляции распространять горение и низким уровнем дымовыделения при воздействии огня. Существует и модификация ВВГ, отличающаяся способностью полностью противостоять открытому огню на протяжении определенного времени (минуты). Такая модификация обозначается латинскими буквами FR.

В быту уже практически не встречается кабель, аналогичный по характеристикам кабелю ВВГ, но имеющий жилы из алюминия — АВВГ. Его непопулярность обоснована ограничением на использование алюминия в распределительных сетях, а также недостатками алюминиевой кабельной продукции.

Кроме того, существует зарубежный аналог кабеля ВВГ, изготавливаемый по международному стандарту DIN. Речь идет о кабеле NYM. От ВВГ он отличается несколько улучшенными характеристиками, в частности, тем, что имеет специальный самозатухающий внутренний наполнитель, обеспечивающий герметизацию соединений.

Кабель NYM. Имеет медные цельнопроволочные токопроводящие жилы, ПВХ-изоляцию. Внешняя оболочка — также из ПВХ, не поддерживает горение, стойка к воздействию агрессивных сред. От одной до пяти жил сечением от 1,5 до 35 мм² расположены плотно внутри белой защитной оболочки. Между проводниками имеется уплотнение мелованной резиной без галогенов, обеспечивающее кабелю термостойкость и прочность. Кабель применим в широком температурном диапазоне от –40 °C до +70 °C, влагостоек. Цвета изоляции жил: коричневый, черный, серый, синий, желто-зеленый.

Кабель NYM предназначен для монтажа силовых и осветительных сетей в промышленных и жилых зданиях при максимальном напряжении до 660 В (300/500/660). Кабель может быть проложен как внутри помещения, так и снаружи, с учетом, однако, того, что солнечный свет изоляции кабеля вредит, поэтому при монтаже на открытом воздухе его обязательно необходимо защищать от солнечного света (например, поместить в гофру).

При монтаже допускается изгиб по радиусу не менее четырех диаметров кабеля. Поставляется в бухтах от 50 м.

В отличие от ВВГ, кабель NYM имеет только медные цельнопроволочные жилы (моножилы). Он достаточно удобен при обычном монтаже, поскольку имеет идеально круглое сечение, но по этой же причине его несколько неудобно закладывать в штукатурку или в бетон, в остальном похож на ВВГ.

Кабель (провод) СИП. СИП означает «самонесущий изолированный провод». Это означает, что СИП способен выдерживать воздействие существенных механических нагрузок. Если учесть и то, что изоляция СИПа выполнена из полиэтилена, невосприимчивого к воздействию влаги и прямых солнечных лучей, то очевидной становится сфера его использования: это уличный кабель для выполнения ЛЭП и ответвлений для индивидуальных вводов. Он потихоньку вытесняет ранее широко использовавшиеся для этих целей неизолированные алюминиевые провода А и АС.

СИП — это алюминиевый кабель, жилы которого не имеют общей изоляции. Минимальное сечение жил СИП составляет 16 мм², а максимальное — 150 мм². В маркировке этого провода напрямую не указывается количество жил — приводится лишь номенклатурный номер, в котором и зашифрованы все данные.

К примеру, СИП-1 — это кабель из трех жил, одна из которых — нулевая несущая. СИП-2 — это кабель из четырех жил, одна из которых — нулевая несущая. А СИП-4 имеет в своем составе четыре токоведущие жилы, механическая нагрузка на которые распределена равномерно.

Поскольку СИП — специфичный кабель, то для монтажа с его использованием выпускается весь спектр специальной арматуры: ответвительные и соединительные зажимы и анкерные кронштейны.

Кабель (шнур) ПВС. ПВС — медный соединительный провод в изоляции из винила. Оболочка изготовлена так, что заодно заполняет собой и пространство между жилами, что придает проводу высокую прочность. Количество жил — от двух до пяти, а сечение каждой — от 0,75 мм² до 16 мм².

Диапазон рабочих температур — от –25 °C до +40 °C, устойчив к химическим воздействиям, допускается 100 %-ная влажность окружающей среды. Провод выдерживает многократные циклы перегибов, до 3000 раз гарантированно. Цвет оболочки белый. Цвет жил: красный, черный, оранжевый, синий, серый, коричневый, зеленый, желтый, желто-зеленый.

Провода ПВС широко применяют в качестве сетевых шнуров различных бытовых приборов, а также в удлинителях. Они предназначены для работы в цепях переменного тока частотой 50 Гц с напряжением до 380 В, поэтому провод ПВС используют и в сетях, где требуется гибкий провод для прокладки проводки систем освещения, розеток и т. д. Гибкость — одно из важнейших достоинств этого провода.

Изоляция ПВС, как внутренняя, так и внешняя, выполнена из поливинилхлорида. Внутренняя изоляция жил, как и у ВВГ, имеет стандартную маркировку. Но жилы ПВС — многопроволочные, поэтому это очень гибкий кабель. Необходимо только учесть, что жилы ПВС при монтаже надо обязательно оконцовывать или лудить.

С учетом того что внешний слой винила у круглого ПВС имеет толщину до нескольких миллиметров, этот кабель отлично подходит для шнуров питания. Поэтому его и называют соединительным.

ПВС относительно хорошо выдерживает механические нагрузки. Сечение его жил варьируется от 0,75 мм² до 16 мм², поэтому этот кабель можно использовать для изготовления любых удлинителей и переносок, не эксплуатирующихся в условиях низких температур. Ведь на морозе оболочка ПВС, к сожалению, просто лопается.

Кабель (шнур) ШВВП. ШВВП — шнур в виниловой оболочке, с жилами в виниловой изоляции, плоский. В целом этот кабель похож на ВВГ, но, в отличие от последнего, ШВВП имеет гибкие многопроволочные медные жилы. Поэтому он, как и ПВС, часто используется для удлинителей. Однако изоляция ШВВП не отличается высокой прочностью, и ответственные нагруженные линии этим шнуром не выполняют.

Соответственно, и сечения у ШВВП бывают только небольшие: 0,5 мм² или 0,75 мм² при количестве жил, равном двум или трем. Провод по форме плоский. Может эксплуатироваться при температурах от –25 °C до +70 °C, выдерживает влажность до 98 %. Легко переносит воздействие химически агрессивных сред. Цвет оболочки белый либо черный. Цвет жил: голубой, коричневый, черный, красный, желтый.

Кроме слабеньких удлинителей (которые, кстати, часто становятся причиной неприятностей в хозяйстве у плохо знакомых с электричеством людей), ШВВП чаще всего используется в автоматизации для питания слаботочных систем.

Также его применяют для присоединения к сети бытовых приборов, таких как холодильники, стиральные машины, приборы личной гигиены и т. д. Он способен работать в сетях переменного тока частотой 50 Гц при напряжении до 380 В. Весьма гибок, что очень важно в быту.

Основная функция провода ШВВП — присоединительный шнур: на одном конце прибор, на другом — вилка.

Кабель КГ. Это гибкий медный резиновый кабель с многопроволочными жилами, сечение которых изменяется от 0,5 мм² до 240 мм². Число жил может составлять от одной до пяти. Резина изоляции жил на основе натуральных каучуков.

Рабочий температурный диапазон кабеля от –60 °C до +50 °C при влажности до 98 %. Изоляция кабеля КГ позволяет прокладывать его на открытом воздухе и даже на открытом солнечном свете. Жилы всегда многопроволочные, что и делает кабель гибким. Цвет жил: голубой, черный, коричневый, желто-зеленый, серый.

КГ чаще всего используется в промышленных установках, где необходимо обеспечить гибкий подвижный кабельный ввод.

Кабель КГ предназначен для питания переносных мобильных устройств, таких как тепловые пушки, сварочные аппараты, прожекторы и т. д., от сети переменного тока или от генераторов с частотой до 400 Гц при напряжении до 660 В, либо с постоянным напряжением до 1000 В. При монтаже допускается изгиб по радиусу не менее восьми наружных диаметров. Обычно поставляется в бухтах по 100 м и более. Имеется модификация КГнг — в негорючей изоляции.

Очень важно, что резиновая изоляция этого кабеля даже на сильном морозе частично сохраняет свои свойства, и КГ практически всегда остается гибким, особенно если говорить о модификации ХЛ. Поэтому его часто используют для изготовления удлинителей, эксплуатирующихся в самых разных жестких условиях.

Кабель ВББШв. Силовой бронированный кабель с медными токопроводящими жилами, которые могут быть как однопроволочными, так и многопроволочными. От одной до шести жил сечением от 1,5 мм² до 240 мм² имеют ПВХ-изоляцию и ПВХ-оболочку. Особенность данного кабеля заключается в наличии между жилами и оболочкой слоя стальной двухленточной брони.

Кабель легко выдерживает температуру от –50 °C до +50 °C при влажности до 98 %. Изоляция из ПВХ обеспечивает устойчивость к агрессивным средам. Цвет оболочки — черный. Цвет изоляции жил либо сплошной, либо в сочетании основных маркировочных цветов с белым.

Бронированный кабель ВББШв предназначен для прокладки сетей электроснабжения отдельно стоящих зданий и сооружений, а также электрических установок, как под землей, так и в трубах на открытом воздухе (для защиты от солнечных лучей). Максимальное напряжение переменного тока — до 6000 В. Для постоянного тока применяют традиционно одножильные модификации кабеля.

При монтаже допускаются изгибы радиусом не менее десяти внешних диаметров кабеля. Поставляется традиционно в бухтах от 100 м. Имеются модификации: АВББШв — алюминиевые жилы, ВББШвнг — негорючее исполнение, ВББШвнг-LS — негорючее исполнение с низким газовыделением в условиях повышенной температуры.

Провод ПБПП (ПУНП). Плоский монтажный провод с медными однопроволочными жилами в ПВХ-изоляции и ПВХ-оболочке. Жил может быть две или три, сечением от 1,5 мм² до 6 мм².

Диапазон рабочих температур от –15 °C до +50 °C, допустимая влажность 98 %. Стоек к агрессивным средам. Цвет оболочки белый или черный, цвет жил: белый, синий, желто-зеленый.

Предназначен для монтажа осветительных систем и проводки розеток в зданиях, при максимальном напряжении переменного тока промышленной частоты в 250 В. При монтаже допускаются изгибы радиусом не менее десятикратной ширины. Поставляется в бухтах по 100 м и 200 м.

Модификация ПБППг (ПУГНП) — многопроволочные жилы, при монтаже допускается изгиб по радиусу не менее шестикратной ширины. Модификация АПУНП — алюминиевые цельнопроволочные (только цельнопроволочные) жилы.

Провод ППВ. Плоский провод с однопроволочными медными жилами в ПВХ-изоляции с разделительными междужильными вставками. Жил может быть две или три. Сечение жил от 0,75 мм² до 6 мм². Провод можно эксплуатировать в температурном диапазоне от –50 °C до +70 °C.

Изоляция стойка к воздействиям агрессивных сред и к вибрациям, не поддерживает горение, а допустимая влажность окружающей среды составляет 100 %. Цвет изоляции традиционно белый, дополнительной защитной оболочки не требуется.

Провод ППВ предназначен для монтажа стационарных осветительных систем и бытовых сетей электрификации, которые прокладываются внутри зданий. Максимальное напряжение составляет 450 В при переменном токе частотой до 400 Гц. При монтаже допускается изгиб радиусом не менее десяти диаметров. Поставляется в бухтах по 100 м. Модификация АППВ — с алюминиевыми жилами.

Провод АПВ. Алюминиевый одножильный провод круглого сечения в ПВХ-изоляции. Встречается как многопроволочный, так и однопроволочный.

Многопроволочная токопроводящая жила может иметь сечение от 25 мм² до 95 мм², а однопроволочная — от 2,5 мм² до 16 мм². Диапазон рабочих температур довольно широк — от –50 °C до +70 °C.

Изоляция устойчива к воздействиям агрессивных сред, а сам провод устойчив к вибрациям. Допускается влажность до 100 %. Изоляция белого цвета.

Провод АПВ применяется при монтаже распределительных щитов, силовых сетей, осветительных систем, электрооборудования, например станков. Может работать под напряжением до 750 В при переменном токе частотой до 400 Гц, или при постоянном токе с напряжением до 1000 В.

Прокладка допускается в закрытых помещениях либо на открытом воздухе, но с обязательной защитой от прямых солнечных лучей, в трубе, гофре, специальном канале и т. д. При монтаже допустим изгиб радиусом не менее десятикратного диаметра провода. Поставляется в бухтах от 100 м.

Провод ПВ1. Медный одножильный провод круглого сечения в ПВХ-изоляции. Минимальное количество проволок в жиле — одна, минимальное сечение одной проволоки составляет 0,5 мм². Многопроволочная жила может иметь сечение от 16 мм² до 120 мм², а однопроволочная — от 0,5 мм² до 10 мм².

Диапазон допустимых эксплуатационных температур — от –50 °C до +70 °C, изоляция стойка к химическим воздействиям, провод устойчив к механическим вибрациям, допустимая влажность — до 100 %. Цвет изоляции может быть разным: красный, белый, синий, черный, желто-зеленый.

Применяется для электрификации в различных сферах, начиная с монтажа распределительных щитов и осветительных систем, заканчивая намоткой обмоток трансформаторов для бытовых нужд. Провод рассчитан на напряжение до 750 В при переменном токе частотой до 400 Гц и до 1000 В при постоянном токе.

Прокладывают либо в помещениях, либо на открытом воздухе, но в защитных трубах, гофрах или кабельных каналах. Недопустима открытая прокладка в условиях постоянного воздействия солнечных лучей.

Радиус изгиба — не менее десяти диаметров провода. Поставляется в бухтах от 100 м. Провод АПВ является модификацией провода ПВ1, но только с алюминием в качестве материала жилы.

Провод ПВ3. Медный одножильный провод круглого сечения в ПВХ-изоляции. Многопроволочная жила провода может иметь сечение от 0,5 до 400 мм². Диапазон безопасных рабочих температур — от –50 °C до +70 °C, изоляция стойка к воздействиям агрессивных сред, допустимая влажность — до 100 %. Цвет изоляции может быть разным: красный, синий, белый, черный, желто-зеленый.

Применяется для электрификации в различных сферах: монтаж распределительных щитов, проводка осветительных систем, электропроводка для питания оборудования в промышленных цехах и т. д., то есть там, где требуется многократный изгиб. Провод рассчитан на напряжение до 750 В при переменном токе частотой до 400 Гц и до 1000 В при постоянном токе.

Провод ПВ3 прокладывают либо в помещениях, либо на открытом воздухе, но в защитных трубах, гофрах или кабельных каналах. Идеален при прокладке проводки по стоякам в домах. Кроме того, этот провод популярен в автомобильном тюнинге. Недопустима открытая прокладка в условиях постоянного воздействия солнечных лучей. Радиус изгиба не менее пятикратного диаметра провода. Поставляется в бухтах от 100 м.

 

Буквенно-цифровая маркировка кабелей и проводов

Сразу оговорим, чем кабель отличается от провода. Кабель представляет один или несколько проводов в защитной оболочке, дополнительно покрытых изоляцией, может быть бронированным. Провод не используют в земле, под водой и прочих условиях, поскольку он лишен вторичной изоляции и дополнительной брони. Монтаж провода допускается только внутри электрораспределительных устройств; срок службы кабеля — до 30 лет, провода — не более 15 лет.

Последовательность позиций маркировки кабеля:

1 — материал жилы (если буква отсутствует, это означает, что жила из меди);

2 — после нее буква материала изоляции: полиэтиленовая (П), поливинилхлоридная (В), резиновая (Р);

3 — тип защитной оболочки: алюминиевая (А), свинцовая (С), полиэтиленовый шланг (П), поливинилхлорид (В), резиновая (Р);

4 — последние буквы — это тип покрова.

АС — алюминиевая жила с дополнительной оболочкой кабеля, изготовленной из свинца.

АА — алюминиевая жила с дополнительной алюминиевой оболочкой кабеля.

Б — кабель имеет защитную броню, которая выполнена двумя слоями стальной ленты с антикоррозийным покрытием.

Бн — стальная оболочка, которая не поддерживает горение.

Буква «б» — нет подушки.

Буква «л» — есть подушка и лавсановая лента, «2л» — двойная лента.

В — первая (при наличии первой А — вторая) — поливинилхлоридная изоляция, вторая (при наличии первой А — третья) — поливинилхлоридная оболочка.

Г — в конце маркировки — «голый» кабель, не имеющий защитного покрова. Если буква «Г» стоит в начале маркировки, то данный кабель используется в горной промышленности. Строчная буква «г», как правило, ставится в конце маркировки и свидетельствует о том, что металлический экран кабеля герметизирован водоотталкивающей лентой.

2г — наличие дополнительной алюмополимерной ленты.

Шв — наличие защитной оболочки кабеля в виде выпресованного поливинилхлоридного шланга. Шп — шланг выполнен из полиэтилена, Шпс — полиэтилен, из которого изготовлен шланг, самозатухающий.

К — в начале маркировки свидетельствует о том, что кабель контрольный. «К» в конце маркировки — броня кабеля выполнена круглыми стальными проволоками, поверх них — защитный покров.

С — свинцовая оболочка кабеля.

О — оболочка выполнена поверх каждой фазы кабеля.

Р — изоляция кабеля выполнена из резины.

НР — изоляция кабеля не поддерживает горения.

Маркировка «нг» в конце — не поддерживает горения.

Числовые значения в маркировке кабелей показывают количество жил и их сечение. Например, 3 × 2,5 — три жилы сечением 2,5 мм².

АВВГнг 3 × 4 — трехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением в 4 мм², с оболочкой и изоляцией из поливинилхлорида, без защитного покрова, не поддерживающий горения.

ПВГ 3 × 2.5 — трехжильный кабель с медными жилами сечением в 2,5 мм², с полиэтиленовой изоляцией, защитной оболочкой из поливинилхлорида, кабель не имеет защитного покрова.

АСБ 7 × 2.5 — семижильный кабель с алюминиевыми жилами сечением в 2,5 мм², в свинцовой оболочке, кабель имеет броню, которая выполнена двумя стальными лентами, которые не подвержены образованию коррозии.

HF и LS — свидетельствуют о низком уровне выделения газа и дыма соответственно. Например, ВВГнг LS-HF.

СИП — самонесущий изолированный провод, изоляция которого изготовлена из светостабилизированного полиэтилена сшитого типа.

А — алюминиевый провод, который не имеет изоляционного покрытия. Данный провод изготовляется из множества отдельных проволок.

АС — сталеалюминиевый провод, не имеющий изоляционного покрытия. Конструктивно выполняется из отдельных проволок, которые расположены на стальном сердечнике (основании провода). ПВС — провод с ПВХ-оболочкой и изоляцией, гибкий, с жилами скрученного типа.

ШОГ — шнур с изоляцией из поливинилхлорида, с параллельным расположением жил, особо гибкий.

ППВ (АППВ) — провод с медными (алюминиевыми) плоскими жилами, с однослойной изоляцией из ПВХ.

 

Цветовая маркировка кабелей и проводов

Кроме буквенно-цифровой маркировки проводов и кабелей, существует цветовая маркировка. Ниже перечислим цвета, которыми маркируют провод, и соответствующее назначение жилы:

• голубой — нулевой (нейтральный) провод;

• желто-зеленый — защитный провод (заземляющий);

• желто-зеленый с голубыми метками — заземляющий проводник, который совмещен с нулевым;

• черный — фазный провод.

Кроме того, в соответствии с ПУЭ для фазного проводника допускается применение другого цвета, например коричневого.

 

Все чаще коммунальные службы всеми правдами и неправдами заставляют своих клиентов менять старые электрические счетчики. Формально это связано с тем, что старые имеют класс точности 2.5 и не могут учитывать энергопотребление небольших мощностей. Например, электропотребление электронной техники, находящейся в дежурном режиме. Новые электросчетчики имеют класс точности не ниже 2 (2; 1; 0.5).

Итак, по принципу работы электросчетчики делятся на индукционные и электронные.

 

Индукционные счетчики

В индукционных счетчиках имеются две катушки: катушка тока и катушка напряжения. Магнитное поле этих катушек заставляет вращаться диск, приводящий в движение механизм счета потребляемой энергии. Чем выше ток и напряжение в электросети, тем быстрее вращается диск, и соответственно тем быстрее растут показания счетчика.

Проблема такого типа счетчиков в том, что очень трудно и дорого обеспечить с их помощью класс точности выше 2. Их основное достоинство — высочайшая надежность и срок службы более 15 лет.

 

Электронные счетчики

Электронные счетчики работают за счет прямого измерения тока и напряжения и передачи данных в цифровом виде на индикатор и в память счетчика. Электронные счетчики имеют множество достоинств. Это и компактные размеры, и возможность многотарифного учета, и способность встраивания в автоматизированные системы коммерческого учета за счет наличия стандартных интерфейсов. Это также и легкий переход на более высокий класс точности за счет применения специализированных микросхем, и простота считывания за счет применения цифрового индикатора, и повышенная устойчивость к попыткам воровства электроэнергии за счет коррекции показаний счетчика… Основные недостатки электронных счетчиков — более высокая цена и более низкая надежность по сравнению с индукционными.

 

Чтобы правильно выбрать электросчетчик для квартиры, дома, необходимо определиться, сколько фаз у вашей электросети. Здесь все достаточно просто. Если к вашему вводному автомату в квартиру или дом подходит кабель с двумя жилами (фаза и ноль) — значит, у вас однофазная электросеть и электросчетчик для квартиры вам нужен однофазный. Такой электросчетчик для квартиры рассчитан на напряжение 220 В, что и будет указано на панели электросчетчика. Как правило, к квартирам и к частным домовладениям подводится одна фаза и ноль, то есть два провода. В новостройках есть третий провод — заземление.

Если же к вводному автомату квартиры или дома приходит кабель из четырех жил, значит, у вас трехфазная сеть (три фазы и ноль), для которой устанавливается трехфазный электросчетчик. Трехфазные счетчики рассчитаны на фазное (между одной фазой и другой) напряжение 380 В, и это также будет указано на панели электросчетчика. Трехфазный электросчетчик для квартиры можно подключать и на 220 В, считать электросчетчик будет правильно, но тут уж на усмотрение сетевой организации: примет (опломбирует) такой электросчетчик инспектор или нет. Это зависит от самого инспектора и от внутренних правил вашей сетевой компании (райэнерго). Этот пример скорее для тех случаев, когда сеть трехфазная, счетчик трехфазный, но задействована только одна фаза, в этом случае учет будет правильным.

Отметим еще один момент: если вы ставите ранее эксплуатировавшийся электросчетчик для квартиры (стоял в старом доме, гараже, подарил друг и т. д.), то у вас должно быть на него свидетельство о поверке с давностью не более одного года для трехфазных электросчетчиков и двух лет для однофазных. Таким образом, вы можете использовать старый электросчетчик для квартиры, если перед установкой он пройдет государственную поверку.

 

Современные тенденции в выборе счетчиков

Зарубежные производители и эксплуатационники столкнулись с проблемой замены старого парка счетчиков раньше нас. Сначала они тоже с энтузиазмом бросились заменять индукционные счетчики электронными, но встал вопрос более низкой надежности и необходимости быстрого сервиса, поэтому производители несколько изменили свои взгляды. Теперь соотношение индукционных и электронных счетчиков, например, в Англии составляет примерно 40/60.

В настоящий момент в продаже присутствуют оба типа счетчиков. Как организации, так и частные лица покупают и те и другие (на свое усмотрение). По поводу надежности можно сказать следующее: в паспорте на электронный счетчик нередко дается ресурс в 15 лет непрерывной работы. Пятнадцать лет назад их еще не выпускали, поэтому время покажет. Ресурс индукционного счетчика таков, что даже через 50 лет многие образцы укладываются в заданный класс точности. Это проверено опытным путем.

 

При выборе между индукционным и электронным счетчиком покупатель должен исходить из необходимых потребительских качеств счетчика. Перед покупкой нужно определить, есть ли возможность и необходимость воспользоваться всеми преимуществами электронных счетчиков и не обращать внимания на их недостатки. Совершенно ясно, что не везде преимущества электронных счетчиков так важны, а недостатки индукционных часто абсолютно некритичны.

Проблемы выбора электросчетчиков. Разбираемся вместе.

1. Стоимость счетчиков с классом точности 1–0.5 существенно выше, чем счетчиков с классом 2.0. Для квартирного счетчика класса 2.0 вполне достаточно. Сразу вспоминается рекламный слоган: «Если нет разницы, зачем платить больше?»

2. Сохранение высокого класса точности в условиях быстропеременных нагрузок — важное свойство электронного счетчика, но реализовать его можно только в условиях промышленного предприятия.

3. Многотарифность — это хорошее дополнение к функциям обычного счетчика. Но далеко не во всех городах и даже областях такая услуга реализована. Плановая замена в 90 % случаев проводится однотарифным счетчиком.

4. Возможность автоматизированного учета — очень хорошая функция, но помогает она энергокомпаниям, а переплачивать за счетчик будете вы.

5. Для снижения себестоимости и обеспечения конкурентного преимущества некоторые производители ставят в электронные счетчики самые дешевые комплектующие. Срок их годности не определен. Как такой счетчик может работать 15 лет? Представьте теперь, что вам придется снимать такой счетчик и искать для него сервис-центр. В это время ваши близкие будут сидеть в темноте, без телевизора и холодильника? Что они вам скажут по этому поводу? Как говорится, скупой платит дважды.

6. Хорошо ли иметь счетчик с количеством функций как у современного сотового телефона, вместо одной, но действующей надежно как швейцарские часы? Многие ли из ваших знакомых полностью освоили все функции даже собственного телефона и пользуются ими на 100 %?

7. К сожалению, в нашей стране энергосбережение невыгодно для государства и энергокомпаний, так как снижение потребления — это снижение их прибылей (монополия). При постоянном росте тарифов на электроэнергию никто не хочет внедрять современное оборудование, так как это незапланированные риски и возможность потери прибыли.

Выводы. Основываясь на всем вышесказанном, можно сделать вывод, что в настоящее время для квартиры лучше покупать индукционный электросчетчик с классом точности 2.0 и рабочим током не менее 50 А известного производителя.

В магазинах имеется большой выбор таких счетчиков. Среди них выбирайте с бо́льшим гарантийным сроком и сервисным центром в вашем городе. При покупке убедитесь в наличии и целостности пломб. Попросите продавца указать в паспорте и заверить печатью начальные показания счетчика. Убедитесь в наличии заводских штампов в паспорте о поверке электросчетчика.

Полностью прочитайте паспорт на электросчетчик. Попросите продавца сравнить по потребительским свойствам несколько типов счетчиков. Выбор остается за вами.

 

Максимальный и номинальный (базовый) ток электросчетчика

После того как вы определились, однофазный или трехфазный электросчетчик для квартиры или дома вам нужен, необходимо выбрать электросчетчик по максимальному току, то есть по максимальной нагрузке (сумме мощностей всех электроприборов). В этом, безусловно, в первую очередь поможет проект электроснабжения, где на однолинейной схеме на вводном автомате будет указан его максимальный ток. Если вы просто меняете старый электросчетчик для квартиры или дома на новый, то достаточно посмотреть максимальный ток на самом автомате в электрощите, либо на панели старого электросчетчика, и выбрать электросчетчик с током выше, чем у автомата. То есть если у вас вводной автомат рассчитан на 32 А, то электросчетчик необходимо выбрать не ниже 40 А. На передней панели каждого счетчика указаны его рабочие характеристики.

Первое значение тока, например 5 А или 10 А, — это номинальный ток электросчетчика. Второе значение, например 60 А или 100 А, — это максимальный ток. В этих пределах электросчетчик для квартиры, дома будет считать верно, с заявленной погрешностью (классом точности). Если рабочий ток будет больше максимального, то скорее всего ваш электросчетчик сгорит, если же меньше 5 А и 10 А, то погрешность у электросчетчика будет больше заявленной — возможно, в вашу пользу, а может, и наоборот.

 

Класс точности электросчетчика

Класс точности — это максимальная погрешность, выраженная в процентах. Чем меньше цифра будет указана на электросчетчике, то есть чем класс точности электросчетчика выше, тем точнее он будет считать. Погрешность может быть как в вашу пользу (недоучет), так и в пользу компании, предоставляющей услуги, то есть электросчетчик может завышать показания (переучет).

Чем выше класс точности электросчетчика, тем выше его цена. Класс точности электросчетчика, согласно ГОСТу (ДСТУ), указывается на панели электросчетчика в кружочке.

 

Многотарифный электросчетчик

Основной параметр при выборе электросчетчика с точки зрения экономии — это количество тарифов, на которые он рассчитан. Бывают однотарифные, двухтарифные или многотарифные электросчетчики. Остановимся подробнее на двухтарифном, рассчитанном на дневной тариф с 7:00 до 23:00 и ночной с 23:00 до 7:00. С 7:00 до 23:00 действует общий тариф, а с 23:00 до 7:00 — льготный. Размер льготы может различаться в разных регионах.

В принципе, многотарифный электросчетчик для квартиры и дома окупается практически за несколько месяцев. И в дальнейшем можно будет реально экономить на оплате электроэнергии. А если у вас собственный дом с потреблением не 200 кВт/ч в месяц, а 2000 кВт/ч (электрическое отопление, электрические теплые полы, стиральную машину, бойлер и прочие приборы с высоким потреблением включают только ночью), то экономия при многотарифном электросчетчике весьма существенна.

Помните! Установку прибора учета электроэнергии можно доверять только сертифицированным специалистам из местного отделения электросетей.

 

Ток, проходящий через защитное устройство (плавкий предохранитель, автоматический выключатель, УЗО и т. д.), определяется по известному закону Ома величиной приложенного напряжения, отнесенного к сопротивлению подключенной цепи. Это теоретическое положение электротехники заложено в основу работы любого автомата. В принципе, любое защитное устройство можно называть автоматическим, просто одни из них одноразовые, а другие могут отработать множество циклов. В виду того что плавкие предохранители (по-старому — пробки) практически канули в лету, можно смело их игнорировать.

На практике напряжение сети, например 220 В, поддерживается автоматическими устройствами энергоснабжающей организации в пределах нормативов, оговоренных государственными стандартами, и меняется внутри этого диапазона незначительно. Выход его за пределы значений считается неисправностью, аварией.

Защитное устройство врезается в фазный провод электропитания светильников, розеток и других потребителей. Представим ситуацию — в розетку включают на зарядку мобильный телефон или моющий пылесос. В обоих случаях через соответствующий автомат протекает ток по замкнутому контуру между фазой и нулем. Но в первом случае (при зарядке телефона) он будет сравнительно небольшим, а во втором (при работе пылесоса) значительным. Эти приборы создают разную нагрузку. Ее величину постоянно отслеживают защитные элементы автомата, осуществляя ее отключение при отклонениях от нормы.

 

Как протекает ток через автоматический выключатель

Конструктивно автомат устроен так, что ток воздействует на последовательно расположенные элементы, а именно:

• клеммы подключения проводов с зажимами;

• силовые контакты с подвижной и стационарной частью;

• биметаллическую пластину теплового рассоединителя;

• электромагнит отсечки токов коротких замыканий;

• соединительные токопроводы.

Включение происходит, когда подвижные силовые контакты прижимаются к неподвижным, создавая непрерывную электрическую цепь после поворота рубильника управления вручную непосредственно пользователем. Обязательным условием включения является отсутствие нештатных или аварийных ситуаций в коммутируемой схеме. Если они появятся, то сразу начинают срабатывать защитные элементы на автоматическое отключение. Другого способа включить автомат не существует.

Выключение, то есть рассоединение контактов и, следовательно, обесточивание подачи потенциала фазы к потребителям, осуществляется двумя способами:

• вручную, возвратив в исходное положение рубильник управления;

• автоматически от срабатывания защитного элемента.

 

Принцип работы и устройство конструктивных элементов автоматических выключателей

Для автоматического отключения внутри корпуса автомата смонтировано два вида устройств, работающих по разным принципам отключения:

1. нагрев и изгиб биметаллического элемента (как в утюге) с выводом механической защелки из зацепления — тепловой выключатель;

2. выбивание защелки механическим ударом сердечника электромагнита — электромагнитный выключатель.

 

Тепловой выключатель

Он работает за счет изгиба биметаллической (состоящей из двух металлов с сильно отличающимися коэффициентами теплового расширения — ТКР) составной пластины при нагреве от проходящего через нее тока. Охлаждение пластины, которая является подвижным рабочим элементом данного устройства, происходит за счет отвода тепла в окружающую среду.

На этот выключатель воздействует тепловая энергия, вызываемая проходящим по биметаллу электрическим током. Ее величина, согласно закону Джоуля — Ленца (см. «Основные электрические параметры и единицы измерения»), зависит:

• от электрического сопротивления цепи (Ом);

• силы протекающего тока (А);

• времени его воздействия (с).

Из этих трех параметров электрическое сопротивление в установившемся процессе практически не меняется. Его учитывают только при теоретических расчетах. При коммутациях нагрузки резко изменяется ток. Поэтому важнее два других параметра:

• сила электрического тока;

• время его протекания.

Их учитывают специальными характеристиками, которые называют по этим составляющим времятоковыми.

По силе протекающего тока через автомат и времени его действия определяют не только интервал работы теплового выключателя, но и время отсечки.

За основу расчетов принимают величину номинального тока, выбранного для конструкции выключателя. Предельное значение срабатывания защитного элемента привязывают к его кратности — отношению проходящего действующего тока I к номинальному In.

Поскольку защитные токовые характеристики автоматического выключателя рассчитаны на превышение номинального тока, то всегда кратность токов I/In > 1.

 

Электромагнитный выключатель

Принцип работы основан на воздействии магнитного поля, генерируемого токами проходящих по виткам обмоток электромагнита (соленоида) на сердечник (шток), который является подвижным исполнительным элементом данного устройства. При величине нагрузок, не превышающих расчетное номинальное значение, токи, протекающие в каждом витке, создают суммарное магнитное поле, не способное преодолеть силу удержания механического штока внутри корпуса соленоида. Головка подвижного толкателя втянута внутрь, а подвижный силовой контакт автоматического выключателя надежно прижат к стационарной части.

Когда сила проходящего тока превышает расчетный номинальный ток, то суммарное магнитное поле, наведенное внутри катушки, мгновенно преодолевает силу удерживания штока, что приводит его в движение. Быстро смещаясь, шток ударяет по защелке и размыкает контакты.

В результате электрическая цепь разрывается, и питающее напряжение снимается с подключенной схемы.

 

Маркировка автоматических выключателей

Все автоматические выключатели обладают определенными техническими характеристиками. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка, включающая набор схем, букв, цифр и прочих символов. По внешнему виду автомата нельзя ничего сказать, и все характеристики можно узнать только по нанесенной маркировке.

Маркировка наносится на лицевой (передней) стороне корпуса автомата стойкой нестирающейся краской (рис. 12, а, б, в, г), благодаря чему с параметрами можно ознакомиться, даже когда автомат находится в работе, то есть установлен в распределительном щите на DIN-рейке и к нему подключены провода. Не нужно отсоединять провода и вытаскивать его из щита, чтобы прочитать маркировку.

Рис. 12 а, б, в, г. Примеры маркировки электрических автоматов на корпусе

Расшифровка маркировки автомата. Чтобы правильно выбрать автомат защиты, при покупке следует обращать внимание не только на внешний вид и марку устройства, но и на его характеристики.

1. Фирма-изготовитель (бренд) автоматического выключателя

Маркировка автоматических выключателей начинается с логотипа или названия производителя (например, Hager, IEK, ABB, Schneider Electric). Наименование завода-изготовителя наносится на корпусе вверху, его трудно не заметить.

2. Линейная серия автоматов (модель)

Модель автоматического выключателя обычно отражает серию устройства в линейке завода-изготовителя и представляет собой буквенно-цифровое обозначение. Например, автоматы серии SH200 и S200 принадлежат производителю ABB, а у Schneider Electric встречаются Acti9, Nulti9.

Зачастую серия присваивается автомату для отличия моделей по техническим характеристикам или ценовой категории. Например, SH200, рассчитанные на короткое замыкание до 4,5 кА, менее затратные в производстве и более дешевые по стоимости, чем S200, рассчитанные на 6 кА.

3. Времятоковая характеристика автомата

Данная характеристика обозначается латинской буквой. Всего существует 5 типов времятоковых характеристик: В, С, D, K, Z. Но наиболее распространенные из них это первые три: В, С и D. B — от 3 до 5 × In; C — от 5 до 10 × In; D — от 10 до 20 × In.

Автоматы с характеристиками типа K и Z используют для защиты потребителей с активно-индуктивной нагрузкой и электроникой соответственно, например серверов или микроволновых печей.

Универсальная времятоковая характеристика, которая подходит для применения в быту, — характеристика типа С.

4. Номинальный ток автомата

После буквенного значения идет цифра, определяющая номинал автоматического выключателя. Номинал определяет максимальное значение тока, который может постоянно проходить без срабатывания автоматического выключателя. Причем значение номинального тока указывается для температуры окружающей среды +30 °C.

Например, если номинальный ток автомата равен 16 А, то автомат будет держать эту нагрузку и не отключаться при температуре окружающей среды не выше +30 °C. Если же температура будет выше +30 °C, то автомат может сработать при токе и меньшем 16 А.

Исправный автомат при коротком замыкании обязан сработать в течение 0,01–0,02 с, в противном случае начнется плавление изоляции электропроводки с риском дальнейшего воспламенения.

5. Номинальное напряжение

Сразу под маркировкой на автомате времятоковой характеристики идет обозначение номинального напряжения, на которое рассчитан данный автомат. Показатель номинального напряжения отображается в вольтах (В/V) и может быть постоянным («—») или переменным («~»).

Значение номинального напряжения определяет, для каких сетей предназначено устройство. Маркировка напряжения предусматривает два значения для однофазных и трехфазных сетей. Например, маркировка 230/400V~ означает, что 230 В — напряжение однофазной сети, 400 В — напряжение трехфазной сети. Значок «~» означает переменное напряжение сети.

6. Предельный ток отключения

Следующий параметр — предельный ток отключения или, как его еще называют, отключающая способность автомата. Этот параметр характеризует ток короткого замыкания, который способен пропустить через себя автомат и отключиться, не теряя работоспособности (без риска выхода из строя).

Электрическая сеть — сложная система, в которой часто возникают сверхтоки вследствие короткого замыкания. Сверхтоки кратковременны, но характеризуются большой величиной. Каждый автоматический выключатель обладает предельной коммутационной способностью, определяющей возможность выдержать сверхтоки и сработать при этом.

Для модульных автоматов предельное значение токов отключения составляют 4500, 6000 или 10000. Значения указываются в амперах.

7. Класс токоограничения

Сразу под значением предельного тока отключения на корпусе указывается так называемый класс токоограничения. Возникновение сверхтоков опасно тем, что при их появлении выделяется тепловая энергия. В результате изоляция электропроводки начинает плавиться.

Автоматический выключатель отключится, когда ток короткого замыкания достигнет максимального значения. А для того чтобы ток КЗ достиг своего максимума, требуется некоторое время, и чем больше будет это время, тем больше будет ущерб, нанесенный оборудованию и изоляции электропроводки.

Токоограничитель способствует ускоренному отключению автоматического выключателя, тем самым не давая току КЗ достигнуть максимального значения. По сути, этот параметр ограничивает время короткого замыкания.

Различают три класса токоограничителя, которые маркируют в черном квадрате. Чем выше класс, тем быстрее отключится автомат.

• Класс 1 — маркировка отсутствует; иными словами, автоматы, на корпусе которых отсутствует класс токоограничения, относятся к первому классу. Время ограничения составляет более 10 мс.

• Класс 2 — ограничивает время прохождения тока КЗ в пределах 6—10 мс.

• Класс 3 — ограничивает время прохождения тока КЗ в пределах 2,5–6 мс (самый быстрый).

8. Схема подключения и обозначение клемм

Некоторые производители наносят на корпус схему подключения автомата для информирования потребителя. Схема подключения представляет собой электрическую цепь с обозначением теплового и электромагнитного выключателей. На схеме также маркируются контакты, указывающие на место подключения проводов.

На однополюсных автоматах контакты маркируются как «1» — верхний и «2» — нижний. К верхнему контакту, как правило, подключается питающий провод, а к нижнему — нагрузка. На двухполюсных автоматах контакты маркируются «1», «3» — верхний, «2», «4» — нижний, соответственно, на многополюсном «1», «3», «5» — верхний, «2», «4», «7» — нижний.

Также на двух- и четырехполюсных автоматах возле схемы подключения можно обнаружить обозначение в виде латинской буквы N, указывающее клемму для подключения нулевого рабочего проводника. Это важно, так как не на всех полюсах многополюсных автоматов имеются выключатели (тепловой и электромагнитный).

9. Артикул

На стороне корпуса автомата также наносится информация о продукте (артикул, QR-код), предусмотренная заводом-изготовителем, которая помогает без проблем найти конкретную модель в каталоге магазинов.

 

Устройства защитного отключения спасают человека от электрических травм за счет отключения напряжения при возникновении токов утечек. Невидимые и неконтролируемые нарушения слоя изоляции способны причинить огромный вред здоровью и имуществу. Поэтому такие устройства приобретают все большую популярность среди пользователей.

В торговой сети представлен достаточно широкий ассортимент этих приборов с различными электрическими характеристиками, которые позволяют оптимально подобрать устройства под конкретные условия эксплуатации каждой электросхемы.

УЗО выполняет следующие функции:

• включение потребителей, запитанных от прибора, под напряжение;

• надежное пропускание расчетного тока нагрузки без ложных срабатываний;

• отключение потребителей под нагрузкой при нормальных условиях;

• обесточивание контролируемой схемы при достижении критической разности между входящими и выходящими из устройства токами.

Отличительная способность УЗО — защита человека при попадании под воздействие электрического тока и предотвращение возгораний из-за нарушений в электропроводке.

УЗО не обладает возможностью отключения сверхнормативных токов, проходящих через него, и само может выйти из строя при их возникновении, поэтому его используют в комплексе с автоматическим выключателем, наделенным этой функцией.

Иными словами, в чем отличие УЗО от автоматического выключателя? Автоматический выключатель должен защищать электрическую проводку, а УЗО отключает напряжение при утечке тока на землю мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. УЗО реагирует на эту утечку тока. Оно срабатывает, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора и отключает сеть. Повторимся, что токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защищающие от короткого замыкания и перегрузки обычные автоматические выключатели на токи утечки не реагируют. УЗО защищает от пожара из-за замыкания и тлеющей изоляции и от поражения током людей. Допустим, если в электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора находится под напряжением. Прикоснуться к такому прибору — все равно что прикоснуться к оголенному проводу. При этом прикосновении возникает ток замыкания с землей, и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека. Наверняка многие ощущали нечто подобное, извлекая, например, влажное белье из незаземленной стиральной машины в ванной, хотя это «покусывание» — всего лишь влияние токов, возникающих за счет движущихся частей машины, а не результат тока утечки. Во многих домах и квартирах нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой автоматический выключатель. Гарантию от поражения током в таких случаях дает применение УЗО.

Единый аппарат, сочетающий в себе функции УЗО и автоматического выключателя, — дифференциальный автомат УДО.

Для того чтобы обычный потребитель смог разобраться в многообразных моделях устройств защитного отключения, создана система классификации, которая основана на следующих характеристиках:

• принцип действия;

• количество полюсов (для однофазной сети применяют двухполюсные, для трехфазной четырехполюсные УЗО);

• номинальный ток, на который рассчитано устройство (УЗО выпускают на номинальный ток нагрузки 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А);

• дифференциальный ток, на который реагирует УЗО (ток утечки 10, 30, 100, 300, 500 мА);

• рабочее напряжение (УЗО, используемые в однофазной сети, выпускают на рабочее напряжение 230 В, а в трехфазной — 400 В);

• метод установки.

По типу дифференциального тока УЗО подразделяют на следующие виды:

• АС (реагируют на переменный ток утечки);

• А (реагируют на утечки переменного тока и постоянного пульсирующего);

• В (реагируют на постоянный и переменный ток);

• S (для обеспечения селективности имеют выдержку времени отключения);

• G (аналогично S, но имеют меньшую выдержку времени).

 

Принцип действия УЗО

По принципу действия различают электромеханические и электронные конструкции УЗО (рис. 13). Электронные имеют источник вспомогательного питания, обеспечивающий работу электронной схемы, а электромеханическим он не нужен.

Рис. 13. Электрические схемы УЗО: а — электромеханическое УЗО без блока питания; б — электронное УЗО с блоком питания

Работа УЗО на электронных компонентах зависит от напряжения сети. Из-за конструктивных особенностей при обрыве нулевого провода устройство не может выполнить свои функции, ведь для отключения возникшего тока утечки необходимо питание логической схемы сравнения токов со встроенным усилителем. А при обрыве нулевого провода блок питания запитан не будет, при этом фазный ток через пробой изоляции будет стекать через пострадавшего на землю. Поэтому такие устройства считаются менее надежными, чем электромеханические.

Электромеханические же УЗО срабатывают непосредственно от тока утечки и используют не электрическую энергию питающей сети, а механический потенциал взведенной заранее пружины. Поэтому электромеханические УЗО в аналогичной ситуации успешно выполняют свою функцию. Так, при обрыве нулевого провода в случае неисправности ток утечки вначале будет протекать сквозь тело человека, но через короткий момент, необходимый для срабатывания электромеханического устройства, произойдет защитное отключение. Поскольку этот промежуток времени меньше, чем период наступления фибрилляции сердца, то можно считать, что защитная функция электромеханического УЗО выполняется.

Стандартные значения времени отключения при работе УЗО при появлении дифференциального тока показаны в таблице 3.

 

Скорость срабатывания (временной интервал) отключения УЗО

Таблица 3

 

Порог срабатывания дифференциального органа

Важно выбирать УЗО по току ограничения утечки. Приборы, работающие во влажных комнатах, необходимо подключать к устройствам защитного отключения с порогом срабатывания (чувствительностью) 10 мА. Для обычных жилых помещений достаточно выбирать номинал в 30 мА.

Защита зданий от возгорания за счет нарушения изоляции электропроводки обеспечивается работой дифференциального органа, настроенного на 100 или 300 мА, в зависимости от конструкции и материалов строения.

Все приборы УЗО можно разделить на 2 условные группы:

• обладающие возможностями регулировки порога срабатывания дифференциального органа;

• без настроек.

Корректировку приборов первой группы можно проводить дискретно или плавно. Однако регулирование срабатывания дифференциального органа для домашних приборов не требуется.

 

Количество полюсов УЗО

Поскольку УЗО работает на сравнении токов, проходящих через дифференциальный орган, то число полюсов у прибора совпадает с количеством токоведущих проводников.

В отдельных случаях можно использовать устройство защитного отключения с четырьмя полюсами для работы в двухпроводной или трехпроводной сети. При этом надо оставить в резерве свободные полюса фаз. Прибор будет выполнять свои функции, реализуя собственные возможности не полностью, а частично, что экономически невыгодно.

 

Ток нагрузки, проходящий через УЗО

Каждый вид УЗО выпускают для обработки тока определенной формы колебаний. Для обозначения этой характеристики на корпусе делаются буквенные надписи и/или графические изображения типа прибора.

УЗО типов А и АС реагирует как на медленное нарастание дифференциального тока, так и на быстрое, скачкообразное его изменение. Причем тип АС наиболее всего подходит для использования в обычных бытовых условиях, потому что он предназначен для защиты потребителей, питающихся переменным синусоидальным током.

Приборы типа А используют в схемах, в которых проводится регулировка нагрузки за счет обрезания части синусоиды, например изменения скорости вращения электродвигателей тиристорными или симисторными преобразователями напряжения.

Приборы типа В эффективно работают там, где используется электрооборудование, требующее применения токов разной формы. Чаще всего их устанавливают на промышленных производствах и в лабораториях.

Устройство защитного отключения подключается к работе вместе с автоматическим выключателем для защиты от перегрузок по току. Подбирая их номиналы, следует учесть, что автомат наделен функциями теплового расцепителя и электромагнита отключения.

При токах, превышающих номинальные значения автоматического выключателя до 30 %, работает только тепловой расцепитель, но с задержкой отключения порядка часа. Все это время УЗО будет подвергаться воздействию завышенной нагрузки и может сгореть.

По этой причине его номинал желательно использовать на одну величину больше, чем у автомата.

Устройства типа G работают со временем срабатывания порядка 0,06÷0,08 с.

УЗО типа S и G позволяют обеспечивать принцип избирательности для формирования каскадных схем защиты с недопустимыми токами утечек и созданием алгоритма определенной очереди отключения потребителей.

В целях увеличения продаж производители стали наделять УЗО функцией защиты подключенной электрической схемы от перегрузов и сверхтоков коротких замыканий. Это уже другое устройство, называемое дифференциальным автоматом, о котором несколько слов скажем ниже.

 

Дополнительные функции УЗО

Способность УЗО защищать человека от попадания под действие электрического тока постоянно совершенствуется производителями. Они наделяют эти приборы все бо́льшими возможностями, подключают к ним дополнительные элементы и аксессуары, создают корпуса с различными степенями защиты от воздействия окружающей среды.

В разделе «Схемы подключения УЗО к сети» приведены основные схемы.

 

Маркировка и метод установки УЗО

Рис. 14. Пример маркировки УЗО

УЗО (примеры маркировки показаны на рис. 14) изготавливают в разнообразных корпусах для стационарного крепления в электропроводку и переносные.

Приборы с креплением на DIN-рейку устанавливают в электрические щитки, расположенные в подъезде или квартире.

Встроенная в стену УЗО-розетка обеспечивает безопасность человека при пользовании им любого подключенного к ней электроприбора.

УЗО-вилка, соединенная проводом с одним проблемным прибором, защищает при эксплуатации в местах с различными условиями окружающей среды.

 

Что такое УЗО-Д

Производители учли недостатки предыдущих конструкций и наладили выпуск приборов с блоками питания, которые обеспечивают работу устройства при снятом с него напряжении.

Такие УЗО маркируют буквой Д и обозначают УЗО-Д. Они могут отключать напряжение при отсутствии питания с установленной выдержкой времени или без нее.

При этом их наделяют способностью:

• выполнения автоматического повторного включения (АПВ) схемы под нагрузку при возобновлении напряжения;

• запрета АПВ.

УЗО-Д могут быть наделены возможностью селективной работы, необходимой для устройств, использующих автоматическое включение резерва (АВР) при исчезновении основной линии электропитания. Такие приборы маркируют буквами S и G. Они отличаются продолжительностью задержки на срабатывание. УЗО-Д типа S обладает бо́льшим временем, чем тип G.

 

Схемы подключения УЗО к сети

Схема подключения однофазного УЗО к двухпроводной сети (рис. 15). Для обозначения входных клемм фазы и нуля делают надписи «1» и «N», а выходных — «2» и «N». Для устройств, использующих электронную базу, важно правильно подключить нейтральный провод и не ошибиться с полярностью. В противном случае высока вероятность повреждения составляющих деталей электронной схемы.

Рис. 15. Схема подключения двухполюсного УЗО для защиты однофазной схемы

Конструкция прибора предусматривает возможность периодического его тестирования во время работы для определения исправности. С этой целью установлена кнопка «Т», при включении которой через токоограничивающий резистор и замкнутый контакт создается цепочка для протекания части тока, влияющей на возникновение дисбаланса магнитных потоков, обеспечивающего отключение защиты. Если на УЗО под напряжением нажата кнопка тестирования «Т», а отключения не произошло, это однозначно указывает на неисправность устройства.

При ручном включении УЗО в этой схеме замыкаются сразу 3 контакта:

• токовода фазы;

• токовода нуля;

• цепи тестирования электронной схемы.

При возникновении токов утечек и срабатывании защиты эти же три контакта автоматически разрывают свои цепочки.

Схема подключения трехфазного УЗО к четырехпроводной сети с общей нейтралью (рис. 16). За основу монтажа трехфазных УЗО взята предыдущая схема. Здесь также надо соблюдать полярность каждой фазы и нуля. Для этого к нечетным клеммам подключают входные цепи, а к четным — выходные.

Рис. 16. Схема подключения четырехполюсного УЗО для защиты трехфазной схемы

Такое УЗО работает при возникновении дисбаланса магнитных потоков, создаваемых токами от всех четырех токопроводов.

Схема подключения четырехполюсного УЗО к трем однофазным сетям с общей нейтралью (рис. 17). Эта разработка позволяет одним устройством защищать три однофазные электрические схемы.

Для этого достаточно выбрать место установки, позволяющее использовать шину для подключения к выходу защиты нейтрали для ее разделения по сетям № 1, 2, 3.

Рис. 17. Схема подключения четырехполюсного УЗО для защиты трех однофазных схем

Схема подключения четырехполюсного УЗО к трехфазной сети без нейтрали (рис. 18). При таком подключении лучше использовать электромагнитные конструкции с механическими расцепителями. У статических моделей для работы необходима подача напряжения на блок питания. Он может быть подключен между фазным и нулевым проводами.

Рис. 18. Схема подключения четырехполюсного УЗО для защиты трехфазной схемы без нейтрали

К тому же отсутствие нулевого потенциала исключает функцию периодического тестирования исправности прибора под напряжением, что не совсем удобно. Поэтому такое подключение требует проведения доработок внутренней конструкции.

Схема подключения четырехполюсного УЗО к однофазной сети (рис. 19). Это не очень рациональный способ, но к нему прибегают при последовательном монтаже вначале однофазной сети с последующим добавлением к схеме еще двух электрических цепей для общей защиты, которые будут создаваться через определенное время.

Рис. 19. Схема подключения четырехполюсного УЗО для защиты однофазной схемы

В этом случае важно, чтобы фаза была подключена строго на тот токовод, через который проводится тестирование УЗО в рабочем состоянии. Для этого достаточно при включенных силовых контактах с нажатой кнопкой тестирования «прозвонить» сопротивление между входом каждой фазы и нуля.

Делать это необходимо на демонтированном УЗО без напряжения. На двух клеммах сопротивление будет соответствовать бесконечности благодаря разорванным контактам, а на одной покажет величину сопротивления токоограничивающего резистора. К этой клемме и следует подключаться.

Схема защищенного подключения УЗО. В начале раздела неоднократно отмечалось, что УЗО не имеет встроенной защиты от перегрузки и токов коротких замыканий, которые могут возникнуть в любой момент и сжечь устройство.

УЗО надо защищать. Поэтому перед каждым УЗО необходимо монтировать автоматический выключатель с установкой, обеспечивающей работоспособность и сохранность УЗО (рис. 20).

Автоматический выключатель спасает УЗО от токов перегрузки, а еще защищает от трех видов КЗ, которые могут возникнуть в схеме при нарушениях изоляции:

• между выходным фазным проводом устройства 3 с входным нулевым проводом 2;

• выходным нулевым проводом 4 с входным фазным проводом 1;

• между выходными проводами 3 и 4.

Рис. 20. Схема подключения двухполюсного УЗО с автоматическим выключателем

Если в первых двух случаях ток короткого замыкания проходит только по одному токопроводу, расположенному внутри корпуса УЗО, то при третьем нагружаются обе магистрали. Этот вид замыкания самый опасный.

Дифференциальные автоматы в такой защите не нуждаются, она у них встроена. Поэтому стоимость этих приборов выше. Схема подключения дифференциального автомата не требует дополнительной установки автоматического выключателя.

Надежная и длительная работа УЗО и дифференциального автомата обеспечивается правильным подключением, учитывающим конкретные условия эксплуатируемой схемы, точным выставлением уставок на срабатывание, обеспечивающих защитные функции.

 

В настоящее время вопрос о стабильном значении напряжения электросети стоит достаточно остро. Сетевые организации не спешат делать реконструкцию и модернизацию линий электропередач, подстанций и трансформаторов. Тем временем ситуация только усугубляется, поэтому колебания напряжения в наших сетях явление частое.

Значение напряжения должно быть в пределах 220 В при однофазном энергоснабжении и 380 В при трехфазном. Перепады напряжения пагубно влияют на электроприборы. Например, из-за низкого напряжения может сгореть холодильник или кондиционер (компрессор не запустится и перегреется), сильно снижается мощность микроволновки, тускло светят лампы накаливания. Ну а повышенное напряжение просто убивает большинство бытовых электроприборов. Многие слышали об «отгорании нуля» в многоэтажках и о том, как после этого целыми подъездами носят бытовую технику в мастерские на ремонт.

Причины возникновения колебаний напряжения в сети бывают разные:

• замыкание одной из фаз на нейтральный провод, в итоге в розетке 380 В;

• отгорание (обрыв) нуля, в итоге напряжение будет тоже стремиться к 380 В;

• неравномерное распределение нагрузки по фазам (перекос), в итоге на наиболее загруженной фазе напряжение снижается, и если к ней подключены холодильник и кондиционер, то высока вероятность, что они выйдут из строя.

Решать проблему скачков напряжения в сетях помогают специальные устройства — реле контроля напряжения (рис. 21 а, б). Принцип действия таких реле достаточно прост — электронный блок «следит», чтобы напряжение находилось в заданных пределах, и при отклонениях сигнализирует исполнительному механизму (силовой части), который отключает сеть. Через заданное время все бытовые реле контроля напряжения включаются автоматически. Для обычных потребителей достаточно задержки в несколько секунд, но для компрессорных холодильников и кондиционеров нужна задержка в несколько минут.

Рис. 21, а, б. Внешний вид устройств защитного отключения электроаппаратуры от перепадов напряжения, реле напряжения

Реле контроля напряжения бывают однофазные и трехфазные. Однофазные отключают одну фазу, а трехфазные — одновременно все три.

При трехфазном подключении в быту следует применять однофазные реле напряжения на каждую из заходящих фаз, чтобы колебания напряжения на одной фазе не привели к отключению других фаз. Трехфазные реле напряжения используют для защиты двигателей и других трехфазных потребителей.

Рассмотрим несколько примеров приборов защиты от перенапряжений.

 

Реле напряжения ТМ DigiTop

Выпускается несколько серий приборов с защитой от скачков напряжения.

Реле напряжения серии V-protektor предназначено только для защиты от перепадов напряжения. Выпускается на номинальные токи 16, 20, 32, 40, 50, 63 А (рис. 22, а) в однофазном исполнении, имеет встроенную термозащиту от перегрева, срабатывающую при 100 °C. Верхний порог срабатывания от 210 до 270 В, нижний — от 120 до 200 В. Время автоматического включения от 5 до 600 с.

Есть и трехфазное реле напряжения V-protektor 380, достаточно компактное — 35 мм (два модуля), но максимальный ток в фазе не более 10 А (рис. 22, б).

Рис. 22 а, б. Внешний вид реле напряжения ТМ DigiTop однофазного на 63 А (а) и трехфазного (б) на 10 А

На однофазное реле напряжения Protektor гарантия 5 лет, на трехфазное реле — только 2 года. Схема подключения реле напряжения V-Protektor DigiTop показана на рис. 23.

Рис. 23. Монтажная и электрическая схемы подключения реле напряжения V-Protektor DigiTop

DigiTop выпускает и совмещенное в одном устройстве реле напряжения с контролем тока VA-protektor. Помимо защиты от перенапряжений прибор обеспечивает и ограничение по току (мощности). Выпускают на номинальные токи 32, 40, 50 и 63 А. Все параметры по напряжению такие же, как и у V-protektor. По номинальному и максимальному току VA контролирует нагрузку, при превышении номинального тока отключает сеть через 10 мин, а максимального — через 0,04 с. На дисплее прибора отображается и напряжение, и ток. Гарантия на VA-protektor 2 года.

Рис 24 а, б. Внешний вид реле напряжения с контролем тока VA-protektor на 32 А (а) и 63 А (б)

Рис. 25 а, б. Внешний вид многофункционального реле МР-63 (а), схема подключения (б)

Ну и самый продвинутый из серии реле напряжений от ТМ DigiTop — многофункциональное реле МР-63 (рис. 25, а). Собственно, все то же самое, что и у предыдущего VA-protektor, только МР-63 показывает, помимо тока и напряжения, еще и активную мощность. Схема подключения дана на рис. 25, б.

 

УЗМ-51М. Устройство защиты многофункциональное

Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М (рис. 26) рассчитано на ток до 63 А и предназначено для отключения оборудования при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы (менее 160 В и более 280 В), а также защиты подключенного оборудования от разрушающего воздействия мощных скачков напряжения, вызванных электромагнитными импульсами грозовых разрядов или срабатыванием близко расположенных и подключенных к этой же сети электродвигателей, магнитных пускателей или электромагнитов.

Рис. 26. Внешний вид устройства защиты многофункционального УЗМ-51М

Внимание! Устройство защиты многофункциональное УЗМ-51М не заменяет другие аппараты защиты (автоматические выключатели, УЗИП, УЗО и пр.)

УЗМ-51М занимает 2 модуля на DIN-рейке (ширина 35 мм). При стандартном исполнении температура эксплуатации УЗМ от –20 °C до +55 °C, поэтому устанавливать в щите на улице его не рекомендуется. Максимальный предел по верхнему отключению напряжения 290 В, нижний порог срабатывания 100 В. Рекомендуемое на УЗМ-51М максимальное (верхнее) значение напряжения — 250 В, нижнее значение — 180 В.

Время повторного включения или задается самостоятельно, или 10 с, или 6 мин. Может использоваться в сетях с любым типом заземления. Схемы подключения УЗМ-51М показаны на рис. 27.

Рис. 27. Два варианта подключения УЗМ-51М

Производится еще два типа однофазных реле напряжения — УЗМ-50М и УЗМ-16. Главное отличие УЗМ-50М (рис. 28) от УЗМ-51М, пожалуй, только в том, что у последнего можно выставить пределы срабатывания самостоятельно, а в УЗМ-50М настройка жесткая, по верхнему пределу напряжения — 265 В, а по нижнему — 170 В.

Рис. 28. Внешний вид однофазного реле напряжения УЗМ-50М

УЗМ-16 рассчитано на ток 16 А (рис. 29), поэтому его ставят только на отдельный электроприемник. Например, чтобы не ожидать 6 минут, пока включится УЗМ-51, холодильник можно подключить через УЗМ-16, на котором устанавливают задержку на включение 6 мин, а на основном УЗМ-51М в 10 с.

Также выпускается трехфазное реле напряжения УЗМ-3-63, такие реле используют в основном для защиты двигателей.

Рис. 29. Внешний вид однофазного реле напряжения УЗМ-16

УЗМ не нужно включать с контактором (см. раздел «Контакторы»), как это обычно делают с другими реле напряжения.

Пожалуй, единственный недостаток в УЗМ-51М по сравнению с другими реле напряжения — это отсутствие индикации напряжения. Но и разница в цене между УЗМ и реле напряжения с контактором позволяет купить и поставить вольтметр отдельно.

 

Реле напряжения РН-111, РН-111М, РН-113

Реле РН-111 (рис. 30, а) и РН-111М (рис. 30, б) по параметрам практически идентичны, главное различие в том, что у реле РН-111М есть индикация напряжения, а у РН-111 ее нет.

Рис. 30, а, б. Внешний вид реле напряжения РН-111 (а), РН-111М (б)

Верхний предел напряжения от 230 до 280 В, нижний — от 160 до 220 В. Время автоматического повторного включения от 5 до 900 с. Варианты подключения реле напряжения РН-111 показаны на рис. 31.

Рис. 31. Варианты схемы подключения реле напряжения РН-111

Рассчитаны РН-111 на небольшие токи до 16 А, или мощность до 3,5 кВт. Для подключения более высокой нагрузки РН-111 можно включать совместно с контакторами. Схема подключения реле напряжения с контактором показана на рис. 32.

Это значительно увеличивает стоимость, так как хороший контактор стоит очень дорого. Понадобится большее количество модулей в щитке, а также автомат для защиты катушки контактора. Вышеуказанная схема подключения реле напряжения с контактором для РН-111 справедлива для любого другого реле с учетом особенностей его схемы.

Реле РН-113 (рис. 33, а) по сравнению с РН-111 улучшенное, диапазоны по напряжению и время АПВ такие же, как у РН-111, но максимальный ток, на который можно включать РН-113, до 32 А, или, если по мощности, до 7 кВт. Схема подключения реле напряжения РН-113 показана на рис. 33, б.

Рис. 32. Схема подключения реле напряжения РН-111 с контактором

Рис. 33, а, б. Внешний вид (а) и варианты схемы подключения реле напряжения РН-113 (б)

В целях пожарной безопасности РН-113 необходимо подключать с контакторами не более 32 А, без контакторов максимум на 25 А, так как контакты у РН-113 достаточно слабые для провода сечением 6 мм², а именно такое сечение необходимо для подключения на 32 А.

 

DIN-рейка — обобщенное название металлического профиля, применяемого в электротехнике. В зависимости от требований (вес, прочность, сила тока через клеммы заземления) выпускаются либо стальные гальванизированные, либо алюминиевые, сплошные или с регулярным шагом перфорации. Также есть DIN-рейки с предварительной насечкой для облегчения разделения на определенную длину. Существуют DIN-рейки в нескольких разновидностях, именуемых по схожести профиля буквами английского алфавита.

Используются DIN-рейки для крепления различного модульного оборудования (автоматических выключателей, УЗО и т. д.) в электрических щитах, шкафах или установочных коробках. Использование реек и минимизация элементов, применяемых в электротехнических изделиях, породили принципиально новый подход в изготовлении аппаратуры — в компактных корпусах типового размера помещаются весьма сложные аппараты и устройства, и все чаще со встроенными микроконтроллерами.

Рейка Ω-типа (рис.,37 а). Стандартная металлическая рейка шириной 35 мм специального корытообразного профиля с краями, выгнутыми наружу (отсюда название). Стандарт на эту рейку был разработан в Германии и впоследствии утвержден в качестве Европейского стандарта (EN).

Также выпускаются рейки уменьшенного формата, как по толщине, так и по ширине профиля, — такие рейки обычно используются для установки малогабаритных клемм, а не аппаратов.

Рейка C-типа (рис. 37, б). Концы рейки этого типа симметрично загнуты внутрь. Поэтому профиль такой рейки напоминает латинскую букву C. Рейку С-типа обычно используются для установки аппаратных зажимов, клеммных колодок и пр. Ширина рейки составляет 32 мм, высота 15 мм.

Рис. 37, а, б, в. DIN-рейка, тип Ω(а), тип C(б), G (в)

Рейка G-типа (рис. 37, в). В рейках G-типа концы загнуты внутрь. Один конец меньше и ниже другого, поэтому профиль такой рейки напоминает латинскую букву G. Рейки G-типа используются для установки аппаратных зажимов, клеммных колодок и т. д. Ширина рейки составляет 32 мм, высота длинного конца 15 мм, короткого — 9 мм.

 

Особенности применения DIN-реек

Согласно DIN 43880, для монтажной рейки ширина одного установочного модуля равна 17,5 мм. Межцентровое расстояние двух рядом расположенных модулей одинарной толщины устанавливается равным 18 мм. Расстояние между рядами реек (по вертикали) — 125 мм. Расстояние от фронтальной плоскости монтажной рейки до фронтальной плоскости лицевой поверхности установочного на рейку модуля не должно превышать 44 мм, при этом расстояние до плоскости защитного материала модуля не должно быть меньше 47 мм.

 

В народе их называют просто «гребенками», а в каталогах производителей встречается наименование гребенчатая, или распределительная шина (рис. 38).

Рис. 38. Гребенчатая, или распределительная шина

Как правило, электропитание жилых помещений однофазное, следовательно, на все автоматы нужно подать питающую фазу.

Стандартный и распространенный вариант — это с помощью провода марки ПВ (можно использовать и жесткий ПВ-1, и гибкий ПВ-3) сделать перемычки и соединить автоматы шлейфом.

Все просто и надежно, но с точки зрения удобства и эстетики есть некоторые недостатки:

• перемычки часто мешают подключать электрооборудование, находящееся на DIN-рейке уровнем выше;

• лишние провода в щитке придают ему не очень эстетичный и аккуратный вид;

• значительно увеличивается время монтажа (ведь нужно измерить провода по длине, выгнуть, зачистить, выбрать наконечник, опрессовать с помощью пресс-клещей и т. п.).

Более современным, быстрым и эстетичным вариантом будет применение соединительных шин (гребенок), правда, нужно будет заранее разобраться в их обозначении и маркировке, чтобы приобрести именно то, что нужно, так как этот вариант недешевый.

 

Классификация и параметры гребенчатых шин

По количеству полюсов: однополюсные 1Р (L1), двухполюсные 2Р (L+N или L1+L2), трехполюсные 3Р (L1+L2+L3) и четырехполюсные 4Р (L1+L2+L3+N).

По количеству устанавливаемых модулей выпускаются на 12, 24, 36, 48 и 60 модулей. Ширина одного модуля гребенки составляет 18 мм.

По типу контактов:

• штыревой, или зубчатый (Pin или Tooth);

• вилкообразный (Fork).

Штыревой (зубчатый) контакт универсален и подходит практически для любого модульного аппарата защиты.

Вилкообразные контакты подходят не для всех, а только для зажимов, подключаемых под затягиваемый винт, как в автомате АВВ серии S233R.

 

Конструкция соединительных гребенчатых шин

Однополюсная гребенка состоит из одной сплошной медной пластины прямоугольного сечения (шины), на которой через определенное расстояние выполнены ответвления для параллельного подключения модульных автоматов, УЗО, дифавтоматов, контакторов (например, КМ-40). Все это помещается в специальный пластиковый корпус из негорючего материала.

В остальных типах все аналогично, только вместо одной шины используются две, три или четыре, то есть на каждый полюс своя шина.

В трехполюсной гребенке, соответственно, три медные шины, размещенные в одном корпусе. Каждая шина вставляется в свою направляющую, между ними имеется изоляция в виде перегородки из пластика.

 

Подключение защитных автоматов с помощью гребенки

Существуют защитные автоматы с одинарным и двойным зажимами для проводов. Большинство выпускаемых автоматических выключателей с одинарным зажимом.

У некоторых автоматов имеются двойные зажимы для проводов. Например, у автомата от известной фирмы АВВ в первый зажим можно вставить питающий провод (фазу), а во второй — распределительную шину с вилкообразными контактами.

 

Достоинства и недостатки гребенчатых шин

1. Качественное и надежное соединение. Это является главным достоинством, так как, используя соединительную шину, количество соединений уменьшается в 2 раза. При использовании перемычек из проводов в одном зажиме аппарата защиты будет находиться два провода, а при использовании гребенки — всего один зубец.

Некоторые монтажники решают этот вопрос следующим способом — делают соединение автоматов не отдельными перемычками, а из сплошного провода без разрыва.

2. Сечение шины. Сечение медной шины составляет 16 мм². Представьте, сколько времени и сил уйдет на изготовление перемычек из проводов подобного сечения, а также какое качество соединения будет в зажиме автомата при использовании двух таких проводов. Хотя для внутреннего монтажа в щитке достаточно провода сечением, равным сечению вводного кабеля.

3. Быстрота монтажа.

Теперь рассмотрим недостатки использования гребенки, так как они тоже имеются.

1. Замена автоматического выключателя. Основным недостатком является проблема при замене одного из автоматов. Чтобы это сделать, сначала нужно обесточить весь ряд автоматов, затем снять всю гребенку, а затем менять автомат, так как иначе невозможно снять автомат с DIN-рейки.

2. Добавление дополнительных автоматов в щиток. Представьте, что решили добавить в щиток дополнительный автомат, а гребенка уже отмерена на существующий ряд. В таком случае новый автомат можно запитать только перемычкой или приобретать новую гребенку.

Решение проблемы — это заблаговременно установить и запитать в щитке резервные автоматы со стандартными номиналами — 10 А и 16 А.

 

Электромонтажные, строительные, винтовые, самозажимные и пружинные клеммные блоки и клеммы для соединения проводов и силовых кабелей.

Строительно-монтажные клеммы — отличный способ осуществления электромонтажа. Они позволяют экономить время при монтаже электропроводки, установке стационарного или встроенного электрооборудования, удобны в эксплуатации, а также имеют ряд полезных электротехнических характеристик.

 

Клеммы строительно-монтажные

Электромонтажные клеммные блоки. Клеммники могут быть различных размеров, в зависимости от размера соединяемого провода. Клеммы строительные применяются для соединения проводов площадью поперечного сечения от 0,75 до 35 мм² с различной токовой нагрузкой: до 30 А при корпусе из РА66, до 100 А при поликарбонатном корпусе PС со степенью горючести UL94V-2.

Конструктивно клеммники для кабеля выполняются в виде корпуса из негорючего материала, в который встроены металлические или латунные (в зависимости от модели) контактные гильзы с винтовыми зажимами (рис. 39).

Рис. 39. Зажимы контактные винтовые

Различают два типа клеммников — стандартные, с открытыми винтовыми клеммами для жестких одножильных проводов, и клеммники с флажками для защиты мягкого многожильного провода и надежного плотного прижима.

Главным преимуществом клеммных колодок, в сравнении со скруткой или пайкой, бесспорно, является скорость и надежность монтажа. Применение клемм позволяет значительно сократить общее время как монтажных работ, так и работ по дальнейшему обслуживанию сетей. Вторым преимуществом можно назвать возможность соединения одножильных и многожильных проводников различного сечения.

В зависимости от места установки и требований к соединению, выпускаются клеммники одноразовые, то есть не допускающие обратного изъятия провода, и многоразовые (рис. 40), в которых провод фиксируется путем отведения специального зажима.

Рис. 40. Клеммник многоразовый

В клеммниках многоразового использования для фиксации провода есть рычажок, как правило, оранжевого цвета. Он позволяет с легкостью разъединить контакт при переналадке схемы или проведении тестирования цепи. Каждый провод вставляется в отдельное разъемное гнездо. В основе клеммника применяется плоско-пружинный зажим, позволяющий фиксировать провода сечением до 4,0 мм². Чтобы осуществить монтаж с помощью такой клеммы, следует зачистить изоляцию провода примерно на 1 см, приподнять флажок-зажим, вставить провод и отпустить зажим — все, соединение готово!

Одноразовые клеммники предназначены для однократного соединения, и только одножильных проводников (рис. 41). Можно соединять и многожильные, но перед этим их наконечники следует опрессовать. Многие электрики не используют клеммники, не желая нести дополнительные расходы, связанные с их приобретением. Особенно это касается многоразовых клемм, которые почти вдвое дороже неразъемных. При этом большинство забывает о том времени, которое будет сэкономлено при использовании подобных изделий. А, как известно, «время — деньги»

Рис. 41. Клеммы пружинные соединительные КПС

Клеммы с предохранителем (рис. 42). Существуют строительно-монтажные клеммные блоки с держателем предохранителя. Клемма с предохранителем оснащена встроенным держателем для стандартного стеклянного либо керамического предохранителя размером 5 × 20 мм. Данный тип соединения рекомендуется использовать при монтаже силовых и слаботочных цепей для дополнительной защиты электропроводки, либо для питания бытовых или промышленных электроприборов, не оснащенных встроенными предохранителями.

Рис. 42. Клеммы с предохранителем

Клеммы для распределительных коробок (рис. 43). Популярные клеммные зажимы предназначены для быстрого и удобного соединения и разветвления проводов при монтаже в распределительных коробках. Отлично соединяют одножильные провода любых материалов и диаметром от 0,5 до 2,5 мм².

Рис. 43. Клеммы для распределительных коробок

Чтобы удостовериться в том, что данная клемма обладает нужными характеристиками, достаточно просто посмотреть на корпус монтажной клеммы. Для удобства прямо на нем нанесена информация о необходимой длине снятия изоляции, подходящем диаметре проводов и допустимых нагрузках по току и напряжению.

Клеммы для распределительных коробок выполняются в поликарбонатном корпусе, с железными контактными площадками и стальными самозажимными прижимными пружинами, которые обеспечивают надежное соединение проводов без дополнительного инструмента и всего в одно движение.

Клеммные зажимы являются отличным решением для подключения проводов как из меди, так и из алюминия, в том числе и между собой. Для этого возможна поставка клеммников со специальной пастой, что является неоспоримым преимуществом данного вида соединения перед скруткой или пайкой.

Соединительные клеммные колодки питания для стационарных приборов. Для удобного монтажа на месте установки различного стационарного оборудования, например осветительного или вентиляционного, отлично подходят специальные клеммы питания.

Со стороны прибора они оснащены самозажимными контактами, что позволяет упростить процесс монтажа, и нажимными контактами для быстрого подключения на месте установки.

Для удобства каждая клемма ярко промаркирована, предусмотрены клеммы с различным количеством контактов для подключения от 2 до 5 проводов одновременно, что позволяет использовать их как клеммы для светильников, люстр, бра, вентиляторов, вытяжек и других приборов.

Все клеммники имеют удобные встроенные монтажные защелки, которые позволяют провести быструю установку на корпус прибора, также клеммники могут быть оснащены дополнительным выносным заземляющим контактом с отверстием под винт.

Барьерные клеммники (рис. 44). Барьерные клеммники являются отличным решением, когда необходима коммутация силовых и сильноточных цепей. Подходят для соединения кабеля различных размеров — от 0,5 до 100 мм².

Рис. 44. Барьерные клеммники

Применяющиеся как стационарно, так и в распределительных щитах, силовые клеммы производятся из поликарбоната черного цвета с медными контактными площадками и стальными винтовыми зажимами.

Клеммники на DIN-рейку (рис. 45). Клеммники для распределительных шкафов и щитов систем автоматического управления (САУ). Контакты клеммников для DIN-рейки могут быть двух видов: стандартные винтовые зажимы и пружинные зажимы.

Позволяют легко соединять проводники и обеспечивают надежный контакт. Колодки могут крепиться на DIN-рейках типов Ω и G. Конструкция соответствует международным стандартам IEC60947, IEC60079, UL1059, UL486E.

Разъемные клеммные блоки. Номенклатура разъемных клеммных блоков позволяет использовать провода сечением от 0,08 мм² до 16 мм² и обеспечивает широкий выбор конфигураций.

Винтовые клеммы для печатных плат. Стандартные клеммники с винтовыми зажимами, предназначенные для монтажа на печатную плату.

Рис. 45. Клеммники, установленные на DIN-рейку

Проходные клеммные блоки. Предназначены для установки в отверстия корпусов. Легко монтируются, характеризуются исключительно высокими нагрузочными способностями. Возможно использование провода сечением от 0,5 мм² до 95 мм².