Трехфазная схема распределительного щита

Требования к распределительным щиткам

К электрическому оборудованию выдвигаются особые требования, поскольку оно отвечает за безопасность эксплуатации бытовых приборов. В обязательном порядке должно быть следующее:

1. Наличие технического паспорта с описанием потребителей и номинального тока.
2. Разработанная схема подключения.
3. Маркировка проводов с обозначением приборов линии.
4. Заземление щитка и всех подключаемых устройств.
5. Если щит металлический, конструкция и дверцы должны быть заземлены, а покрытие корпуса — диэлектрическое.
6. Наличие свободных клемм на шинах нулевого и заземляющего провода.
7. Щиток изготовлен из негорючего материала.

Особенности электрического щита

Электрический щиток с автоматами представляет собой ящик из пластмассы или металла, в котором размещаются электроприборы. В обязательном порядке устанавливаются:

• основной выключатель;
• счётчик расхода электричества.

Входной автомат, равно как и счётчик, должен пломбироваться. Кроме перечисленных устройств, распределительный щит оборудуют автоматическими выключателями – они защищают домашнюю сеть.

В зависимости от способа крепления распределительные щиты делят на:

• Накладные. Достоинство – простота установки.
• Встраиваемые. Требуют создание ниши в стене. Положительная сторона – экономия пространства в помещении.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.

Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ, маркируются электрические щиты.

Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.

Из каких элементов состоит электрический щит

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

Электрощит частного дома, перечень элементов:

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

Виды вводно-распределительных устройств

Приборы классифицируются по силе тока: 250, 400 или 630 А. ВРУ разделяют и по набору защитно-учетных компонентов. Некоторые устройства снабжаются автоматическими переключателями, регуляторами освещения, счетчиками электроэнергии.

Существуют такие типы распределительных коробок, отличающиеся строением и сферой применения:

1. Классические ВРУ. Включают полный набор контрольно-защитных элементов. Используются для поставки, разделения и учета электроэнергии. Имеют вид металлического шкафа со съемными панелями.
2. ГРЩ (расшифровка — головной распределительный щит). Представляет собой высоковольтное устройство, снабженное электронной или механической контрольной системой.
3. ВРЩ (может расшифровываться как вводно-распределительный щит). Передает электроэнергию нескольким потребителям, защищает сеть от замыканий и скачков напряжения. Монтируется в жилых и промышленных строениях.
4. Автоматические ВРУ, применяемые в системах освещения, вентиляции и противопожарной защиты.
5. Щиты учета. Внедряются в 3-фазные электрические сети на промышленных объектах. В жилых домах и деловых центрах устанавливаются редко.

Улучшаем бюджетную схему

Вот теперь подробней о варианте с двухполюсными автоматами, которому и отдал предпочтение заказчик. Его цена около 90 тысяч рублей, против 80 тысяч за щит на однополюсниках. А двухполюсники дают нам ни больше ни меньше, как тот самый нулевой полюс для каждой линии. И это как раз позволит быстро ввести в строй все линии под сработавшим УЗО, кроме проблемной, в том числе и в случае утечки с нуля.

Отключив проблемную линию двухполюсником, мы локализуем проблему в границах этой проблемной линии. Остальные линии остаются в работе. Ну да. Ноль-то у всех собственный. А проблемный теперь отключен. Порядок действий по локализации аналогичен тому, что я описал чуть выше для однополюсников. Да, за эту возможность нужно заплатить. В сегодняшних ценах это около 650р на каждую линию минус стоимость нулевых шинок, которые в схеме с двухполюсниками не нужны.

В отдельных случаях придется использовать бокс бОльшего типоразмера, чем в варианте с однополюсными автоматами. Но в данном случае при 17-ти группах оба варианта на автоматах потребовали тот же бокс на 72 модуля, что и с двухполюсниками. Львиную долю пространства в боксе (60%) в этой схеме занимают рубильники, УЗО, УЗМ, кросс-модули и неотключаемая группа. И три группы автоматов ну никак не поместить на половину DIN-рейки пусть и на 18 модулей. Зато в варианте с однополюсниками в этот бокс можно смело добавить еще одно 4-полюсное УЗО с группой из пяти автоматов.

Как рассчитать количество мест в электрическом щите?

Для электрооборудования, которое используется для монтажа распределительного щита, предусмотрены унифицированные стандартные размеры. Даже разных производителей рубильники и иные комплектующие будут обладать сходными габаритами.

Крепление основных элементов осуществляется на дин-рейке, ширина этого профиля составляет 3,5 см. Для одного автоматического выключателя предусмотрено «посадочное» место, шириной 1,75 см. В каждом боксе, которые предлагают производители, предусмотрено определенное число ячеек для модулей.

Чтобы рассчитать, сколько нужно мест для распределительного щитка определенной комплектации, необходимо знать точное количество нужных элементов, их тип и размер, а также предусмотреть примерно 20% для запаса на случай изменений в процессе сборки или будущих приобретений электрооборудования. Из приведенной таблицы выбираются размеры приборов.

Для самого простого распределительного щита потребуется наименьшее количество элементов – 20 шт. Для помещений с расходом проводки выше 400 м этот показатель существенно увеличивается. Из-за того, что в большинстве корпусов оборудования предусмотрено 24, 36 или кратное 12 количество «посадочных» мест, то в простом варианте кейса на 24 места должно хватить. Лучше приобрести вариант на 36, так как остается больше места для изменений в будущем.

Однофазное и трехфазное подключение

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

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

Читать также: Круги на маленькую болгарку диаметр

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

Разберем каждый элемент ВРУ подробнее

Медные шины для подсоединения PE и N проводников в ВРУ дома

К медной шине PE все провода присоединяются при помощи болтов, шайб, гаек и гроверных шайб. Соединение должно быть сделано при помощи инструмента, а не вручную.

На медной шине PE должно быть предусмотрены места для присоединения

• Вводного PEN провода, при системе питания дома TN-C-S ;
• Заземляющего проводника от заземления дома;
• Проводника от системы уравнивания потенциалов ;
• Провод от разрядника (ограничителя напряжения).

Соединение шин PE и N в ВРУ дома

Напомню, что я рассматриваю, ВРУ дома при подключении питания по схеме TN , с глухозаземленной нейтралью.

Шины крепятся внутри ВРУ рядом друг с другом. По рекомендации в ГОСТ Р 51732-2001(ВРУ) нулевую рабочую шину (N) нужно располагать ниже шины PE,но, по-моему, мнению это не имеет принципиального значения. Принципиально здесь другое.

Важно! Шину PE нужно закреплять на корпус ВРУ при помощи болтовых соединений и с токопроводящим контактом. Шину N нужно закреплять на корпусе ВРУ через диэлектрические (не проводящие ток) изоляторы

Шина PE и N должны быть соединены двумя перемычками по краям шин или одной перемычкой посередине. Сечение перемычек должно быть не меньше сечения защитных PE проводов. Соединение должно быть болтовым.

Шины PE и N должны быть помечены цветом или табличками с надписями PE и N.Провода, отходящие от шин должны иметь цвет согласно ГОСТ Р 50462: защитные PE провода в зелено-желтый цвет, нулевые рабочие провода N в голубой цвет.

Вводной автомат ВРУ

Кабель электропитания заводится на вводной автомат ВРУ. Номинал автомата выбирается согласно электропроекту. Вводной автомат защиты предназначен для защиты электропроводки дома от перегрузки и сверхвысоких токов короткого замыкания, а также преднамеренного отключения питания для технического обслуживания сети дома. Вместо вводного автомата возможна установка плавких предохранителей.

Разрядники (ограничители напряжения)

Разрядники устанавливаются после вводного автомата. Через них фазные провода соединяются с защитной шиной PE. При импульсных перегрузках разрядники срабатывают. Фазное напряжение попадает на шину PE и срабатывает защита ВРУ.

Блоки автоматов для электрогрупп дома

Распределительные автоматы должны устанавливаться таким образом, чтобы равномерно распределять нагрузку между фазами. Количество автоматов на каждую фазу должно расчитаваться с учетом коэффициента спроса. Коэффициент спроса определяет вероятность того, что все электросети будит максимально нагружены. ().

Для ВРУ, количество автоматов рассчитывается по следующим таблицам:

Провода для коммутации во ВРУ

• Провода должны быть разноцветными согласно ГОСТ Р. 50462.PE-желто-зеленый,N-голубой, фазные L- красные.
• Провода внутренних сетей дома на концах должны быть маркированы надписями или табличками.
• Фазные шины желательно покрасить в разные цвета или подписать L1;L2;L3.
• Все провода должны быть изолированыИзоляция должна быть рассчитана на 660 вольт. При прокладке проводов внутри ВРУ они не должны касаться токопроводящих и острых частей корпуса. На вводе во ВРУ их нужно защитить проходными втулками.

О внутреннем устройстве ВРУ все. Осталось рассказать о маркировке вводно-распределительных устройств (ВРУ)

Как и любое электротехническое устройство вводно-распределительное устройство (ВРУ) имеет специальную маркировку согласно главы 4,ГОСТ 14254-96. По таблице ниже можно расшифровать маркировку любого ВРУ, в том числе ВРУ для частного дома.

Нормативные ссылки

• ГОСТ Р 51732-2001(ВРУ)
• ПУЭ, Правила устройства электроустановок, издание 7
• ГОСТ Р. 50462 «Идентификация проводов по цвету»

В электрике и энергетике расшифровка аббревиатуры ВРУ — вводно-распределительное устройство, иногда его еще называют УВР. Без этого элемента электрической цепи не обойтись в электроснабжении жилых домов и общественных зданий. На сегодняшний день ВРУ представляет собой закрытый ящик из стали, в котором находится большое количество аппаратов, используемых для контроля и учета электроэнергии, а также защиты подключаемых потребителей. В этой статье мы расскажем, для чего нужно вводно-распределительное устройство, из чего оно состоит и чем может быть укомплектовано

Подключение по трехфазной схеме

В первую очередь требуется подготовить всю необходимую документацию. Она включает в себя технические условия эксплуатации, которые выдаются организацией – поставщиком электроэнергии. На основании технических условий осуществляется составление проектной документации на электроснабжение объекта .

Вам понадобятся следующие документы:

• Договор с энергоснабжающей организацией.
• Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
• Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
• Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

В составляемом проекте учитываются особенности дальнейшего потребления электроэнергии. Все потребители разделяются на группы, которые включают в себя розетки и систему освещения. Каждая группа может быть отдельно выключена, если требуется провести ремонтные работы. В это время другая группа продолжает использоваться, не доставляя хозяевам излишних неудобств.

Для всех групп выполняются расчеты максимальной мощности потребления электроэнергии. В соответствии с этим выбирается и наиболее оптимальное сечение проводников. Как правило, линии освещения прокладываются кабелем, сечение которого составляет 1,5 мм2, а для розеток необходимо уже не менее 2,5 мм2. Каждая группа подключается к автоматическим защитным устройствам, исключающим возгорание проводки в случае короткого замыкания.

Таким образом, при наличии проекта подключения можно выполнить расчеты потребности в материалах, приборах и оборудовании, а также заранее определить размеры электрощита. На прилагаемых схемах отмечаются все места, где располагаются выключатели, розетки, стабилизирующие устройства и другое стационарное оборудование.

Непосредственное подключение может выполняться подземным или воздушным способом. Как правило, в частных домах используется второй вариант, имеющий ряд существенных преимуществ. В этом случае можно воспользоваться любыми схемами подключения, при минимальных затратах времени на выполнение работ. В процессе дальнейшей эксплуатации воздушные линии значительно легче ремонтировать. Большое значение имеет стоимость подключения, которая гораздо ниже, чем при использовании подземной прокладки кабельной линии.

При выполнении воздушного подключения следует учитывать расстояние от дома до столба. которое не должно превышать 15 м. В том случае, когда расстояние больше указанного, требуется установка дополнительного столба. За счет этого исключается сильное провисание или обрыв провода при негативном воздействии внешних факторов

Также следует обратить внимание на то, чтобы провода не создавали помехи пешеходам и транспортным средствам. Высота крепления трехфазной линии составляет не менее 2,7 м и более. Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту

Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту.

Силовой щит рекомендуется устанавливать на фасад здания, далее провода идут уже от него по всем помещениям. При наличии электрифицированных пристроек, питающая линия подводится к ним также от щитка. Для подключения и учета потребленной электроэнергии необходим трехфазный счетчик. В основном используются устройства прямого включения, принцип работы которых напоминает однофазный счетчик. В этом случае требуется всего лишь правильно соблюдать схему подключения устройства, размещенную на его задней крышке или в техническом паспорте.

В некоторых случаях в частном доме может использоваться схема полукосвенного включения трехфазного счетчика. Схема подключения дополняется трансформатором напряжения. Для оплаты потребленной электроэнергии показания прибора нужно умножить на коэффициент трансформации, указанный на трансформаторе.

Особенности трехфазной сети

Первое и самое главное, что надо уяснить — к сети 380 В может подключаться трехфазное и однофазное оборудование. Разница в том, что трехфазное подключается сразу к трем фазам и нейтрали, а однофазное — к одной из фаз и нейтрали. Такое подключение — к одной из фаз и нейтрали — дает 220 В.

Не стоит думать, что наличие трехфазной техники обязательно. Совсем нет. Просто при подключении мощной техники к трем фазам, ее нагрузка распределяется поровну между всеми тремя фазами. А это значит, что можно использовать провода меньшего сечения и автоматы меньших номиналов (но провода при этом четырех/пяти проводные, и автомат трех-четырех полюсный).

Пример сети 380 В с трехфазной нагрузкой и без нее

Особенность электропитания 380 В в том, что фаз три и выделенная вам мощность делится поровну на все три фазы. Если вам выделили 18 кВт, на каждую из фаз должно приходиться по 6 кВт. При этом устанавливается трехполюсный или четырехполюсный автомат, который будет отключать электропитание полностью если нагрузка по одной из фаз будет превышена. У автомата есть некоторая временная задержка, но она очень невелика, так что придется хорошо рассчитывать распределение нагрузки по фазам, иначе свет будет постоянно выключаться из-за перегрузок. Это так называемый «перекос фаз», который мешает нормально жить.

Это интересно: Электропроводка в ванной своими руками (видео)

Специфика сборки щитка в деревянном доме

Повышенная степень горючести и риски пожарных ситуаций предусматривают особый порядок монтажа щитка в домах из дерева. Изначально пиломатериал пропитывается антипожарными средствами, которые могут удерживать огонь до 20 минут. Чтобы исключить возможность возгорания, понадобится придерживаться строгой последовательности работ.

Нюансы выбора материалов

Проводка в потолке из дерева в металлической гофре

При подборе материалов учитываются такие нюансы:

• Деревянный дом допускается электрифицировать только медным кабелем. Провод должен иметь маркировку «нг» и LS – двухслойная негорючая изоляция.
• Выбор сечения проводника. Можно рассчитать по формулам или воспользоваться таблицей ПУЭ.
• Все точки проводки, в том числе розеточно-осветительные, заземляются.
• Разрешено применять трех-, четырехжильный провод.
• Обязательная установка УЗО для защиты пробоя по корпусу и возгорания бревен.
• Установка для каждой линии или группы отдельного автомата с мощностью в соответствии с суммарной нагрузкой на сеть.
• Отдельный прибор выключения на каждую группу. Для двухэтажного здания достаточно модели 25 А на вводе и отдельно для группы – прибора на 16 А.
• Выбор розеток в зависимости от способа прокладки проводки – скрытого или открытого.

Требования к распредщитку

Правильный электрощиток для дома из дерева – металлический, который не контактирует с пиломатериалом. Толщина стенки изделия – от 1 до 2 мм, но при коротком замыкании электрическая дуга прожигает металл. В этом случае можно отделать стену кирпичом и поставить на готовую поверхность бокс. Второй вариант прослойки – асбестоцементная плита или укладка под короб отреза асбестовой ткани, сложенного в несколько раз.

ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЩИТА

Необходимо выбрать электрощит по следующим параметрам:

Место, где будет устанавливаться электрощит. Если это улица, то нужен распределительный щит со  степенью защиты IP65 (влагозащищенные), если внутри дома – то достаточно IP41.

Пластиковый или металлический электрический щит. Обычно, металлические электрощиты устанавливают на улице (их сложнее сломать) и в деревянных домах (не горят), а пластиковые – внутри помещений, и в помещениях (котельная, баня), где нужна высокая степень защиты от пыли и влаги IP.
Например, у ABB, бытовые электрощиты с IP65 – это Mistral IP65, с IP41 – Mistral 41, UK600.

С прозрачной или глухой дверцей. Цвет дверей бывает разный, поэтому необходимо уточнять при заказе. Но обычно – это серая прозрачная, зеленая прозрачная и глухая белая.

Будет ли электрощит навесной или встраиваемый в специальную нишу.

Количество модулей. Обязательно оставляйте запас по модулям в электрощите, не набивайте его приборами на 100%. Вы позже решите поставить в распределительный электрощит: реле напряжения, селективное УЗО, дополнительные автоматы. И если вы не предусмотрели запас модулей возникнут проблемы. Для квартир – это не очень актуально (кто будет при чистовой отделки добавлять новые кабели), а вот для частного дома, конечно, лучше иметь свободное резервное место в щите.

Один модуль занимает обычный однополюсный автомат и равен 18 мм (у АВВ 17,5 мм), двухполюсный автомат, однофазное УЗО, дифавтомат – занимают по два модуля 36 мм., трехполюсный – 3 модуля, трехфазное УЗО – 4 модуля.  Исходя из этого и рассчитывайте свой электрощит, оставляя необходимый запас по модулям.

Выбор электрических шкафов огромный, и чаще всего заказывают пластиковые электрощиты, они хорошо вписываются в интерьер жилых помещений и дешевле, чем металлические.

Металлические щиты часто ставят в домах и коттеджах, т.к. обычно там много кабельных линий (автоматов) и нужны большие щиты, а пластиковые бывают только до 72 модулей. Также щиты из металла ставят на улице в качестве щитов учета, где установлен счетчик электроэнергии, потому что они крепче и надежнее, чем пластиковые.

Необходимость УЗО для электрического щитка

УЗО представляет собой устройство, которое отключает питание при превышении определенных показателей. Он способен распознавать утечку по электрической сети. Его необходимо устанавливать на все розеточные и силовые электрические линии. Необходимо знать несколько правил выбора и эксплуатации такого устройства:

• Для розеточных и силовых электрических линий необходимо найти УЗО, которые отличаются дифференциальным током срабатывания 30 мА. Лучше, если номинальный рабочий ток автоматического выключателя будет меньше на ступень, чем у УЗО.
• Если электрические розетки устанавливаются во влажных помещениях, следует использовать УЗО, рассчитанное на дифференциальный ток 10 мА.
• Под защиту одного УЗО можно установить от 2 до 4 линий, которые защищены автоматом. В этом случае система называется групповым УЗО. Необходимо следить, чтобы рабочий ток устройства равнялся номиналу автоматов или превышал его.

Использование дифференциальных автоматов с экономической стороны не оправдано. Лучше покупать УЗО и автоматы отдельно. Можно установить дифференциальный автомат только при острой нехватке свободного пространства в щитке. Такое устройство может использоваться и при защите особо важных электрических линий.

Совет! После разработки схемы электрощита следует получить консультацию опытного электрика. Это позволит избежать многих проблем в создании качественной электропроводки.