Виды подключения УЗИП – схемы подключения для сетей TN-C, TN-S, TN-C-S и TT

Виды подключения УЗИП

Подключение УЗИП определяет, между какими проводниками ограничивается импульсное напряжение и по какому пути отводится ток. Схему выбирают по системе заземления, числу фаз и месту установки. Рассмотрим решения для TN-C, TN-S, TN-C-S и TT, защиту от сверхтоков, размещение относительно УЗО и монтаж соединений.

Что определяет схему

Обозначения проводников: L — фаза, N — рабочий ноль, PE — защитный проводник, PEN совмещает функции N и PE. Бытовое название «земля» относится к защитному соединению, но не к рабочей нейтрали.

Подключение УЗИП проектируют по фактической структуре сети, а не только по цвету изоляции. Проверяют точку разделения PEN, наличие главной заземляющей шины и схему уравнивания потенциалов. В системах TN открытые проводящие части связаны с заземлённой нейтралью источника; в TT — с собственным заземлителем установки.

Подключение УЗИП также зависит от ожидаемого воздействия. Тип 1 выбирают при возможном протекании части тока молнии, тип 2 — для ограничения наведённых и коммутационных импульсов. Класс испытаний не определяет внутреннюю схему: устройства одного класса могут иметь разное число полюсов.

Три способа присоединения

Защитная ветвь ответвляется от шин параллельно нагрузке. Рабочий ток не проходит через варистор или разрядник. Принцип действия — изменение проводимости защитного элемента при импульсном воздействии.

Такое подключение УЗИП требует коротких ответвлений. В распределительном щите устройство и резервную защиту размещают близко к точкам присоединения и защитной шине.

Питающий и отходящий проводники присоединяют к предусмотренным выводам устройства. Защитный элемент включён параллельно; ток нагрузки проходит через клеммные соединения.

V-образное подключение УЗИП уменьшает влияние ответвлений на напряжение у нагрузки. Проверяют проходной ток и конструкцию клемм: два провода в одном выводе допускаются только по инструкции изготовителя.

Однофазный двухполюсный модуль может обозначаться 2P. Полюсность не определяет внутренние соединения: подключение УЗИП сверяют с паспортной схемой.

Трехфазный комплект защищает все 3 фазы. При раздельных N и PE применяют подходящие варианты 3+1 или 4+0. Маркировки 3P и 4P также недостаточно без внутренней схемы.

Подключение УЗИП нельзя выбирать только по надписи «380 вольт». Обозначения 220В и 380В относятся к привычным фазному и линейному напряжениям; современные номиналы — 230/400 В. Наибольшее длительное рабочее напряжение Uc выбирают для конкретного защитного пути. Уровень защиты Up сопоставляют с импульсной стойкостью оборудования.

Подключение УЗИП в TN-C

В этой системе рабочая и защитная функции объединены в PEN. Для трёхфазного ввода типична схема 3+0: каждая фаза соединяется с PEN через защитный элемент. Для однофазного участка применяют соответствующее исполнение 1+0 между L и PEN.

Подключение УЗИП выполняют к предназначенной для этого PEN-шине. PEN нельзя разрывать предохранителем или однополюсным выключателем. Защитную функцию здесь выполняет совмещённый проводник.

Подключение УЗИП в TN-S

N и PE разделены на всём протяжении системы. Используют разрешённые изготовителем схемы 4+0 либо 3+1; для однофазного участка — 2+0 или 1+1.

При схеме 4+0 защитные элементы включены между активными проводниками L1, L2, L3, N и PE. В схеме 3+1 фазные элементы включены относительно N, а отдельный элемент — между N и PE. Подключение УЗИП не создаёт постоянной перемычки между рабочей и защитной шинами.

Подключение УЗИП в TN-C-S

Сначала определяют положение устройства относительно разделения PEN. До этой точки применяют решение для участка TN-C, после — для участка с отдельными N и PE. В обозначении TN C S буква C означает совмещение функций, S — их разделение.

Подключение УЗИП после разделения PEN не допускает повторного объединения N и PE. Произвольная перемычка в квартирном щитке не создаёт систему TN-C-S: разделение PEN выполняют по проекту.

Подключение УЗИП в TT

В TT защитная шина присоединена к местному заземлителю. Постоянная перемычка N–PE недопустима. При повреждении изоляции отключение обычно обеспечивает УЗО: ток замыкания на землю может оказаться недостаточным для быстрого отключения автоматом.

Подключение УЗИП перед УЗО выполняют по предусмотренной для TT схеме 1+1 или 3+1 с подходящим коммутирующим элементом N–PE. Проверяют стойкость элемента N–PE к суммарному импульсному току и временным перенапряжениям, способность прекращать сопровождающий ток.

Подключение УЗИП с непосредственными защитными путями L–PE в TT рассматривают после УЗО, соблюдая нормативные и паспортные условия. Произвольно переносить исполнение 4+0 перед УЗО недопустимо.

Где размещать защиту

Подключение УЗИП на вводе выполняют во вводно-распределительном устройстве — ВРУ — либо в главном распределительном щите — ГРЩ. Учитывают точку ввода кабеля, зоны молниезащиты и доступ к заземляющей шине.

В частном доме учитывают способ питания, внешнюю молниезащиту и удалённые постройки. Подключение УЗИП в одном электрощите не всегда защищает гараж или наружную линию: дополнительные ступени подбирают отдельно.

В квартире проверяют защиту здания, заземление и состояние PE. Подключение УЗИП согласуют с вводной ступенью. Нельзя назначать рабочий N защитным проводником или использовать трубы вместо заземления.

До или после вводного автомата

В типовом потребительском щите подключение УЗИП предусматривают после вводного отключающего устройства, чтобы защитную ветвь можно было обесточить. При этом её присоединяют до защищаемых отходящих линий. Положение относительно счётчика определяют проектом и условиями организации учёта.

Подключение УЗИП до вводного автомата требует проектного решения с защитой от сверхтоков и средствами отключения. Универсальное указание «ставить перед вводным» технически некорректно.

Автомат или предохранитель

Подключение УЗИП через автомат либо предохранитель обеспечивает отключение повреждённой ветви. Тепловой разъединитель не всегда заменяет внешнюю защиту от короткого замыкания.

Подбор выполняют по документации конкретного устройства. Проверяют:

• допускается ли автоматический выключатель или требуется плавкий предохранитель;
• максимальный номинал резервной защиты и её времятоковую характеристику;
• ожидаемый ток короткого замыкания и отключающую способность;
• способность сочетания устройств выдерживать расчётный импульс;
• защиту соединительных проводников и селективность.

Подключение УЗИП без отдельного предохранителя возможно, если вышестоящая защита соответствует всем условиям изготовителя. Например, предохранитель 125 А gG нельзя автоматически заменить выключателем на 125 А.

Отключение отдельной защитной ветви может сохранить питание нагрузки, но импульсная защита прекратится. Нужен контроль состояния устройства.

Подключение УЗИП совместно с УЗО

Отвод импульсного тока в PE может вызвать срабатывание УЗО. Защитную ветвь располагают до него, если это допускают выбранное исполнение, система заземления и требования электробезопасности.

Если подключение УЗИП выполнено после УЗО, проверяют импульсную устойчивость УЗО. Тип S допустим там, где разрешена задержка отключения; он не заменяет требуемую дополнительную защиту конечных цепей.

УЗО не ограничивает перенапряжение. Реле напряжения отключает нагрузку при длительных отклонениях и также не заменяет УЗИП.

Подключение УЗИП к заземлению

Защитный вывод присоединяют к предусмотренной проектом PE-, PEN- или главной заземляющей шине. Подключение УЗИП к изолированному от общей системы уравнивания потенциалов электроду может создать опасную разность потенциалов между оборудованием и коммуникациями.

Правильное подключение УЗИП требует короткого пути импульсного тока. Суммарную длину соединений от точки ответвления через внешнюю защиту и УЗИП до защитной шины стремятся ограничить 0,5 м. Это сумма участков, а не допустимая длина каждого провода. Если выдержать её нельзя, меняют компоновку или применяют предусмотренное проектом решение.

При импульсе индуктивность проводов создаёт дополнительное напряжение. Поэтому увеличение сечения не компенсирует произвольно длинное соединение. Проводники прокладывают без петель; защищённые отходящие линии отделяют от входящих, чтобы уменьшить повторное наведение.

Сечение и проверка монтажа

Сечение выбирают по типу устройства, ожидаемому току, условиям короткого замыкания и допустимым размерам клемм. Подключение УЗИП на вводе к PE-шине предусматривает медный проводник не менее 16 мм² для типа 1 и 6 мм² для типа 2 по правилам IEC 60364-5-53. Дополнительно проверяют применимые нормы, инструкцию и сечение остальных соединений.

Чтобы правильно выполнить подключение УЗИП, последовательно проверяют:

1. Систему заземления, назначение шин и выбранные схемы подключения.
2. Uc для каждого защитного пути, уровень Up и требуемый класс.
3. Координацию ступеней, автомата или предохранителя и УЗО.
4. Длину, сечение, наконечники и момент затяжки соединений.
5. Индикацию состояния и соответствие монтажа проекту.

Монтаж выполняют при снятом напряжении. Перед измерением сопротивления изоляции уточняют порядок отсоединения модулей: испытательное напряжение может повредить устройство или исказить результат.

Ответы на частые вопросы

Как подключить устройство без PE? Подключение УЗИП только между L и N может ограничивать дифференциальные импульсы, но не обеспечивает полноценную защиту относительно земли. В TN-C используют предусмотренное присоединение к PEN; в остальных случаях сначала решают вопрос с защитным проводником.

Какой модуль ставить в эл. щите? Выбор определяют система заземления, класс испытаний, Uc, Up и токовые параметры. Одинаковая полюсность не гарантирует одинаковую схему.

Для чего нужна группа контактов сигнализации? Она передаёт состояние устройства на реле или систему диспетчеризации. Номера выводов, параметры работы и логику аварийных состояний проверяют по паспорту. Эти контакты не включают в путь отвода импульсного тока.

Подключение УЗИП завершают проверкой схемы, защитных соединений и сигнализации. Соблюдение требований к подключению и заземлению обеспечивает расчётную работу защиты от импульсных перенапряжений.