Схема подключения однофазной сети электроснабжения

Однофазное электроснабжение дома является наиболее распространенным типом электрической сети для многих домов и квартир. В этом видео мы расскажем о том, как работает однофазное электроснабжение, какие компоненты входят в его состав, и как правильно подключить устройства к такой сети. Это поможет вам лучше понять, как работает электроснабжение вашего дома и как его можно оптимизировать для наилучшего комфорта и безопасности.

В этом видео мы рассмотрим один из возможных вариантов распределения электроснабжения частного дома для однофазной сети. С использованием наиболее распространенного на сегодняшний день типа системы заземления TN-C-S.

В нашем случае, прежде чем попасть в дом, напряжение подается в щит учета электроэнергии, расположенный за пределами дома. В щите учета всегда устанавливается вводной автоматический выключатель, ограничивающий подаваемую мощность. Этот автоматический выключатель, как правило пломбируется представителями электроснабжающей компании с ограничением доступа к его подключениям для посторонних людей. После него располагается счетчик электрической энергии и еще один автоматический выключатель, принадлежащий владельцу здания. Для чего используется автоматический выключатель мы разберем чуть позже. От автоматического выключателя через 3х жильный кабель электрическое напряжение подается в распределительный щит дома.

Внутри распределительного щита дома, в первую очередь, располагается рубильник, он же двухполюсный разъединитель (выключатель).

Кабели подводятся к рубильнику через верхние клеммы.

Выключатель коммутирует подачу электропитания ко всем остальным элементам внутри щита и, как следствие, ко всем потребителям. Данный выключатель не является автоматическим, а, следовательно, не осуществляет никакой защиты. Он служит лишь для ручного отключения питания путем перевода ручки в нижнее положение. Т.к. выключатель двухполюсный, то он произведет одновременное отключение и фазы, и нейтрали. Выходящий снизу провод нейтрали идет к нулевой шине. Один или несколько проводов с фазой (как правило не более двух), выходящих из нижних клемм рубильника, подводятся к устройствам защитного отключения (УЗО). Если в схеме не используются УЗО, тогда питание подключается сразу к автоматическим выключателям. В скором времени этот вопрос будет рассмотрен подробнее.

Провод фазы электропитания подводится к устройству защитного отключения (УЗО) сверху, согласно требованиям правил устройства электроустановок.

Основным принципом работы УЗО является постоянный контроль отсутствия разности токов, протекающих через подключенные к нему линии: оно контролирует, равен ли ток в фазной линии току в нейтральной линии. Если эти два тока не равны, значит на подключенной электрической линии наблюдается неисправность, устройство быстро автоматически отключает питание всего, что находится за ним. Например, УЗО с номинальным значением тока 30 миллиампер размыкает цепь, в том случае, если оно регистрирует разницу токов в 30 миллиампер. Величины, превышающие данное значение, опасны для человеческой жизни.

Если вы коснетесь оголенного участка провода, находящегося под напряжением, ток также начнет проходить через ваше тело и уходить в землю. Из-за этого токи на фазном и нейтральном проводах уже не будут равны. УЗО определит это и затем разорвет цепь, чтобы минимизировать риск поражения человека электрическим током.

В настоящее время в электрических установках используется два или более УЗО, устанавливаемые в распределительном щите. Благодаря этому, УЗО, в случае срабатывания, отключает питание только тех цепей, которые подключены непосредственно после него. Таким образом, все элементы, подключенные к другому УЗО по-прежнему останутся работать; только часть помещений из всего здания потеряют питание. УЗО сработает, когда оно зафиксирует, появление разницы токов на уровне, превышающем безопасный.

Для восстановления питания УЗО необходимо включить вручную. Однако, важно учесть, что это не решает проблему: вам следует выявить и отключить неисправный прибор, подключенный к соответствующей линии.

Для подключения автоматических выключателей к одной общей линии можно применить электропроводящую соединительную шину. Такие шины представляют из себя плоские медные пластины, имеющие гребенчатую форму. Горизонтальная часть шины, как правило, защищена пластиковым изолирующим кожухом. Такая гребенчатая шина подключается к винтовому контакту каждого автомата. Данный элемент сильно упрощает монтаж: при подключении не требуется большого количества кабелей. Автоматический выключатель, в свою очередь, защищает отходящие от него линии групп электронагрузок.

Например, к одному УЗО мы можем подключить один автоматический выключатель для основного освещения, один для вспомогательного освещения и один для розеточной группы на кухне. Автоматические выключатели, подсоединенные к другому УЗО, будут отвечать за те же функции в гостиной.

Эти выключатели самостоятельно отключат питание в случае проблемы на линии или нагрузке. Их так же, как и УЗО, необходимо включать вручную, чтобы восстановить питание.

Автоматический выключатель защищает цепь от перегрузки и короткого замыкания.

Устройство рассчитано на то, чтобы выдерживать определенное значение силы тока, проходящего через него. Если это значение будет превышено в цепи, например, из-за одновременного подключения слишком большого количества устройств, то автомат сработает и отключит питание, чтобы защитить кабельную линию от разрушения.

Другая защита, которую он обеспечивает, - это защита от короткого замыкания. В случае короткого замыкания при соприкосновении фазы с нейтралью, превышающий допустимое значение тока, ток протекая через электромагнитную катушку внутри выключателя, образует магнитное поле, под действием которого якорь с подвижным контактом опускается вниз, воздействуя на рычаг механизма и цепь размыкается.

Ток, проходя через автоматический выключатель, будет протекать по цепи через нагрузку, например, в виде ламп освещения. Затем он возвращается по нейтральному проводу в нулевую шину. Все внешние цепи подключаются аналогичным образом: фазные провода, выходящие из автоматического выключателя, расходятся по помещениям, а нейтральные линии возвращаются и сходятся в нулевой шине.

Затем кабель от нулевой шины идет к УЗО, которое проверяет, равен ли входящий ток выходящему. От УЗО, нейтраль тянется к нулевой шине, а оттуда обратно к рубильнику, который подключен к кабелю, идущему в уличный щит учета электроэнергии.

Таким образом, ток поступает от внешней сети линий электропередачи к щиту учета электроэнергии. Здесь важно заметить, что система заземления выполнена по схеме TN-C-S и разделение PEN проводника на нейтральный и защитный заземляющий выполнено в щите учета электроэнергии. Ток через автоматический выключатель, ограничивающий подаваемую потребителю мощность, идет к счетчику электроэнергии. А от счетчика, уже через дополнительный автоматический выключатель потребителя по соединительному кабелю ток поступает в распределительный щит здания к вводному рубильнику. Далее ток проходит через УЗО, и по шине поступает на автоматические выключатели. Затем он течет по линиям, от автоматических выключателей к электрическим нагрузкам. Ток возвращается по нейтральным линиям к нулевой шине. Затем он проходит через УЗО обратно к главному выключателю, после чего поступает через автоматический выключатель и счетчик электроэнергии к ограничивающему вводному автоматическому выключателю. Затем проходя через нейтральную и защитную шины ток возвращается к вводному кабелю.

Вы, возможно, заметили, что есть другие провода, имеющие маркировку в виде чередующихся зеленых и желтых полосок. Они называются проводами защитного заземления. Этот провод обычно проходит вместе с фазными и нейтральными проводами к таким потребителям, как световые и розеточные группы. Некоторые приборы также используют провод заземления для дополнительной защиты. Все провода заземления подключаются к шине заземления в распределительном щите. Затем при помощи провода эта шина заземления соединяется с основной шиной защитного заземления, которая расположена рядом со счетчиком в щите учета электроэнергии. В том самом месте где было произведено разделение проводников. Главная заземляющая шина так же должна быть заземлена повторно путем организации заземляющего контура в непосредственной близости от нашего здания.

К заземляющей шине также будут тянутся провода от металлических труб, требующих заземления: водопроводных, канализационных и газовых, а также металлических частей конструкции здания. Таким образом, устроена система уравнивания потенциалов. Она необходима для защиты человека от поражения электрическим током, например, при одновременном прикосновении к токопроводящим элементам в здании и корпусам электроприборов, которые могут иметь разный потенциал.

Существует множество способов реализации систем распределения электроэнергии защитного заземления здания. На экране продемонстрирован лишь один из возможных вариантов.

На сегодня это все. Чтобы продолжить обучение, смотрите другие видео на нашем канале. А также записывайтесь на наш курс «Электрика для начинающих» и бесплатный вебинар об умных домах. С вами был ваш технологический партнер KNX24. До новых встреч в следующих роликах!