Особенности электрического щитка
Часто ремонт в доме надо совмещать с ремонтом электрической проводки. Если делать ее с большим запасом прочности, то это в конечном итоге может быть причиной пожара.
Если же наоборот, сделать ее маловыносливой к нагрузкам, то на электрическом щитке в частном доме придется постоянно менять пробки. Поэтому и щиток, и проводка должны быть тщательно рассчитаны под силу тока и напряжение.
Что такое сила тока
Любой электроприбор имеет указатель с силой тока и потребляемой мощностью. Если на нем нет значений силы тока, а есть только потребляемая мощность и напряжение, то надо мощность поделить на значение напряжения.
При расчете электрического щитка в частном доме надо выходить именно из силы тока. Максимальное значение силы тока в квартире определяется как сумма потребляемых мощностей всех включенных приборов, деленная на напряжение 220 Вольт. Если проводку рассчитать на малую силу тока, то при небольшой нагрузке они могут сгореть.
Необходимо рассчитывать не номинальную, а пиковую нагрузку, потому что в любой квартире иногда включают пылесос, утюг. Так, например, если в комнате постоянно включен компьютер 400 Вт, лампа 100 Вт, настольная лампа 75 Вт, телевизор 150 Вт, а также «блуждающая нагрузка» обогревателя 2 кВт, пылесоса 1,8 кВт, то пиковое потребление комнаты составит 5,5 кВт или же 25 ампер.
Для чего нужен щиток
Многие владельцы домов не знают, для чего нужен электрический щиток. Его главное предназначение – защита от перегрузок сети, которые могу вызвать пожар.
Если проводка имеет низкое поперечное сечение, то при больших нагрузках она может не выдержать и загореться. Если на электрическом щитке будут стоять завышенные автоматы, то если в доме на длительное время будут включены приборы высокой мощности, то розетки могут выгореть.
Если завысить сечение проводки, то квартира, по сути, также останется без защиты: автоматы могут не среагировать на высокие параметры нагрузки. Словом, щиток должен иметь оптимально подобранные пробки, которые должны совпадать и с потребляемой мощностью, и с сечение проводки.
Какие бывают провода
К щитку подсоединяются стандартные провода. Медная проводка имеет четыре стандартных типа сечения – от 1,5 мм 2 до 6 мм 2. Допустимая сила тока самого тонкого провода – 15 ампер, самого толстого – 34 ампер. Алюминиевый провод должен иметь гораздо большее поперечное сечение. Мягкие кабеля использовать не рекомендуется, так как могут быть проблемы с безопасностью проводки.
Будьте осторожны: щитки в частном доме и розетки не подходят на провода меньше, чем полтора кв. мм. Не нужно брать также автоматы меньше, чем 10 ампер.
Что нужно установить в щитке
В щитке необходимо предусмотреть разделение проводки на несколько линий. Если в доме будет одна линия, то в случае аварии весь дом будет обесточен. При делении проводки на несколько частей легче будет определить место аварии.
В электрический щиток в частном доме нужно устанавливать несколько автоматов. Например, для каждой комнаты надо установить отдельный автомат. Идеально, чтобы и на освещение также был автомат. На автоматы питание приходит через один большой автомат. Это надо для того, чтобы можно было оперативно обесточить всю комнату. Автомат нумеруется в положении слева направо.
Установка и замена щитка
Вы можете установить электрический щиток самостоятельно. Самая простая процедура в этом случае – замена автоматов.
На щитке видно счетчик, а также пакетный выключатель и автоматы. Пакетный выключатель имеет вид устройства с четырьмя контактами и рукояткой поворотного типа. С магистральных электропроводов на щиток приходит фаза и ноль.
Перед заменой автоматов необходимо проверить их номинал и купить такой же. Ни в коем случае не надо устанавливать автомат большего номинала, так как это приводит к авариям, если на один автомат включить одновременно много мощных приборов.
Замена автоматов делается при полностью отключенном пакетном выключателе. Однако при этом надо быть осторожным, иначе при неверном движении можно остаться без света. Помните о том, что пакетный выключатель самостоятельно нельзя отремонтировать или установить. Для этого надо вызывать квалифицированного электрика.
Если при установке автоматов происходит короткое замыкание, то нужно проверить состояние изоляции проводов и в случае необходимости заменить ее с помощью изоленты.
Пластиковые корпуса для электрического щитка можно купить в магазине. Как правило, они имеют уже готовую DIN-рейку. В комплектность товара входят также колодки для заземления и ноль. Корпуса с пластиковыми рейками покупать не стоит, так как они ломаются и не обеспечивают нужной безопасности.
(Ещё нет голосов)
Комментариев пока нет!
Назначение оборудования и важность расчётов
Основное назначение распределительного щита – это защита домашней электросети от перегрузок, а самого помещения от пожара
Тут важно понимать, что проектирование и расчёты всех параметров необходимо провести с максимальной тщательностью
Например, при неправильном расчёте поперечного сечения проводки и монтаже недостаточной величины, нагрузка на сеть может вызвать возгорание изоляционного слоя. Другая крайность – установка слишком мощных автоматов. В таком случае, электроприборы с высоким потреблением энергии могут вызвать выгорание розеток.
Проводка большого сечения, не рассчитанного для конкретных условий, также оставляет сеть беззащитной. При скачке нагрузки, может не произойти защитных действий поскольку автоматические выключатели не успеют вовремя среагировать на критические показатели.
Примерная схема построения электрощита Источник ul-avesta.ru
Принципы распределения потребителей электроэнергии по группам
Для удобства обслуживания, потребители распределяют на группы, каждая из которых отключается отдельным автоматом, устанавливаемым в электрический распределительный щиток.
В щитках по группам электрические сети делятся по разным критериям:
- По силе тока. Отдельным мощным автоматом отключаются электроплиты и электроотопление, и маломощным освещение. Это делается потому, что номинальный ток автоматического выключателя, к которому подключается плита, выше допустимого тока для кабеля, проложенного в сети для освещения. Поэтому этот автомат не сможет защитить данный провод.
- По направлениям. Электропроводка, идущая в разные части квартиры или в дом и гараж отключаются отдельными автоматами для удобства эксплуатации.
- По функциям. Розетки и освещение, внутреннее освещение и наружное, рабочее освещение и аварийное.
Watch this video on YouTube
Необходимо ли УЗО?
УЗО или дифференциальный автомат, устанавливается для защиты людей от поражения электрическим током.
Эти приборы работают по принципу сравнения токов в нулевом и фазном проводах. В исправной сети эти величины равны. При нарушении изоляции между частями электрооборудования, находящимися под напряжением и заземлённым корпусом или прикосновении к таким деталям человека, это равенство нарушается, что вызывает срабатывание защиты.
Отличаются такие приборы по току срабатывания и подключаются одно на весь дом или несколько, по одному в каждой части электросхемы.
Разница между УЗО и дифференциальным автоматом в том, что дифавтомат совмещает функции УЗО и автомата защиты. Он дороже, чем эти оба этих прибора вместе, но занимает в щитке меньше места.
Установка реле напряжения
Все бытовые электроприборы и электроника рассчитаны на напряжение 220В. Но при авариях в электросети — перегорании нулевого провода, замыкании между нулевым и фазным проводами и в других случаях, оно может возрастасти до 380В, что приводит к выходу аппаратуры из строя.
Падение напряжения ниже допустимых пределов также опасно — если телевизор или компьютер просто не включатся, то компрессор холодильника и кондиционера перегорит.
Для предотвращения подобных ситуаций устанавливается реле напряжения РН.
В отличие от УЗО, такое устройство необходимо только одно, с номинальным током не меньше, чем у вводного автомата.
Watch this video on YouTube
Как рассчитать количество мест в электрическом щите
В современные щитки аппаратура устанавливается на DIN-рейку. Это фигурная стальная, реже пластмассовая, планка, на которую устанавливаются автоматы и другие приборы. В основании этих устройств есть специальные пазы и защёлки, которыми они крепятся к рейке.
Ширина всех автоматов, УЗО и других устройств защиты, устанавливаемых на DIN-рейку, стандартная и измеряется в модулях. Размер одного модуля равен ширине однополюсного автомата.
Для определения количества мест в щитке необходимо:
- составить схему электрощита;
- по этой схеме написать список всего устанавливаемого оборудования с указанием ширины в модулях;
- посчитать общую ширину всех приборов.
Примеры, как выбрать УЗО по номинальному току:
При этом запомните, что если “сверху” УЗО уже защищено автоматом, номинал которого меньше номинала УЗО, то после этого УЗО можно подключать автоматы суммой номиналов хоть на 1000 А.
Большинство проектировщиков просто математически распределяют нагрузку (мощность) по фазам, например 7+7+7 кВт. В быту сложно достигнуть четкого распределения нагрузки по фазам. Нужно думать головой и представлять, как и когда работают электроприборы.
Простой пример, вы сегодня гладите вещи на кухне, в итоге по фазе от которой подключены розетки пошла нагрузка + 2 кВт, а завтра вы гладите в Гостиной, которая от другой фазы – в итоге с одной фазы 2 кВт ушло, а на другой появилось.
Конечно, это не означает, что теперь нужно стиралку, посудомойку, бойлер для нагрева воды повесить на одну фазу. Крупных потребителей, как раз-таки нужно по возможности равномерно распределить по фазам, а вот считать мощность лампочек, телефизоров, компьютеров – точно нет необходимости.
Есть еще много дополнительных приборов, которые я ставлю при сборке элеткрощитов на заказ. Это и ограничители мощности ОМ-110/ОМ-310, контакторы для дистанционного управления нагрузкой, реле времени (таймеры), фотореле, реле задержки на включение для холодильников, индикаторы (сигнальные лампы), розетки на дин-рейку и тд. и т.п.
В статье “Схема щита” я разобрал основные моменты по составлению схем. Из каких элементов состоит схема щита. Старался всё объяснить максимально-просто.
Спасибо за внимание. Жду комментариев, критики, предложений
Что должно быть в щитке
Есть несколько вариантов компоновки щитка — это касается места установки вводного автомата и счетчика. В частном доме могут счетчик поставить на столбе, а автомат — на фасаде дома, почти под крышей.
Электрощит
В некоторых многоквартирных домах счетчики стоят в боксах на лестничных клетках. В этом случае шкаф нужен только под УЗО и автоматы. В других случаях он стоит в квартире. При модернизации электросети, шкаф придется приобретать с расчетом, чтобы туда поместился и счетчик тоже или покупать отдельный бокс под счетчик с вводным автоматом.
Схема электросети для небольшого дома или квартиры
При составлении схемы электропитания очень важна безопасность. В первую очередь она обеспечивается для людей: при помощи УЗО — устройства защитного отключения, которое устанавливается сразу после счетчика. Это устройство срабатывает, если ток утечки превышает пороговое значение (произошло замыкание на «землю» или кто-то сунул пальцы в розетку). Это устройство разрывает цепь, минимизируя возможность поражения электротоком. От УЗО фаза поступает на входы автоматов, которые тоже срабатывают при превышении нагрузки или при коротком замыкании в цепи, но уже каждый на своем участке.
Во вторую очередь необходимо обеспечить нормальную работу бытовой техники и электроприборов. Современная сложная техника управляется микропроцессорами. Им для нормальной работы требуется стабильное питание. Понаблюдав некоторое время за напряжением в нашей сети, его стабильным не назовешь: оно изменяется от 150-160 В до 280 В. Такой разброс импортная техника не выдерживает. Потому хотя-бы некоторые группы автоматов, подающих питание на сложную технику, лучше включить через стабилизатор. Да, стоит он немало. Но при скачках напряжения первыми «летят» платы управления. Они у нас не ремонтируются, а просто меняются. Стоимость такой замены — около половины стоимости устройства (больше или меньше зависит от типа устройства). Это вряд ли дешевле. Собирая электрощиток своими руками, или только его пока планируя, помните об этом.
Один из примеров компоновки щитка для небольшой схемы — на 6 автоматов
Устанавливается стабилизатор на одну или несколько групп и включается после УЗО и перед групповыми автоматами. Так как устройство это немаленькое, в щиток его установить не получится, а вот рядом — пожалуйста.
Также в щитке устанавливаются две шины: заземления и зануления. На шину заземления заводятся все заземляющие провода от приборов и устройств. На «нулевую» шину провод приходит от УЗО, и подается на соответствующие входы автоматов. Обозначается ноль обычно буквой N, при разводке принято использовать синий провод. Для заземления — белый или желто-зеленый, фазу ведут красным или коричневым проводом.
Один из вариантов собранного небольшого щитка
При самостоятельной сборке электрического щитка, нужно будет приобрести сам шкаф, а также рейки (называют DIN-рейки или ДИН-рейки), на которые крепят автоматы, УЗО и переключатели. При установке реек, проверьте уровнем их горизонтальность: не будет проблем с креплением автоматов.
Один из вариантов DIN-реек в корпусе щитка
Все автоматы должны между собой соединяться. Это можно сделать при помощи проводников — соединяя последовательно их входы, или при помощи готовой соединительной гребенки. Гребенка — надежнее, хотя и стоит дороже, но если учесть время, которое вы потратите на соединение всех автоматов, то вряд ли несколько десятков рублей имеют такое принципиальное значение.
Соединительная гребенка для автоматов в электрощите: ускорит процесс самостоятельной сборки
Схема на несколько групп
Не всегда схемы электропитания просты: групп потребителей разбивают по этажам, отдельно выводят хозпостройки, освещение гаража, подвала, двора и придомовой территории. При большом количестве потребителей кроме общего УЗО после счетчика, ставят такие же устройства, только меньшей мощности — на каждую группу. Отдельно, с обязательной установкой персонального защитного устройства, выводят электропитание для ванной комнаты: это одно из самых опасных помещений в доме и квартире.
Очень желательно поставить защитные устройства и на каждый из вводов, которые идут на мощную бытовую технику (более 2,5 кВт, а такую мощность может иметь даже фен). В купе со стабилизатором они создадут нормальные условия для эксплуатации электроники.
Тоже не самая сложная схема, но с более высокой степенью защиты — больше УЗО
В общем, при разработке точной схемы, вам придется найти компромисс: сделать систему безопасной и не потратить при этом слишком много денег. Оборудование брать лучше проверенных фирм, а оно стоит прилично. Но электросети — не та область, в которой можно экономить.
Компоненты электрического щита
Распределительный щит состоит из множества устройств. Для надежной эксплуатации домашней электросети и защиты бытовых приборов, необходимо использовать автоматические выключатели, УЗО и диффавтоматы, реле контроля напряжения, шины и многое другое.
Автоматические выключатели
Приборы для автоматической защиты линии, которая к ним подключена. Они разрывают цель электропитания в том случае, если значение тока в линии значительно выше номинального параметра. Также предусмотрена защита от нагрева кабеля.
УЗО и диффавтоматы
Устройство защитного отключения (УЗО) отключает нагрузку, если появляются токи утечки. От них, в первую очередь, может пострадать человек. Также утечка негативно влияет на проводку, в результате чего провода могут нагреваться и возгорать.
Дифференциальный автомат — защищает от коротких замыканий, перегрузок, а также утечек тока. Его часто применяют вместо сочетания пары УЗО и обычного автомата. Главным преимуществом является защита от КЗ.
Реле контроля напряжения
Прибор используется для измерения входящего напряжения и поддержания заданного показателя. В случае резких скачков в сети, устройство отключает подачу электричества. Электрическая цепь замыкается только после восстановления показателя и выдержки времени. Основное назначение — защита электроприборов от скачков напряжения.
Шины заземления и зануления
Шины для заземления и нуля используют для удобства монтажа, а также соответствия щитка всем правилам ГОСТа и ПУЭ. Число DIN реек зависит от количества автоматов и других модулей, поэтому необходимо заранее составить схему монтажа.
Гребенчатая шина
Используется вместо перемычек из кабеля, которые раньше самостоятельно делались электриками. Гребенка выглядит как цельная пластина с торчащими зубьями и предназначена для подключения автоматов, стоящих в одном ряду.
Прочее оборудование
В качестве дополнительного оборудования в распределительном щитке используют модульные контакторы, выключатели нагрузки, розетки на DIN рейку, таймеры и многое другое. Остальные приборы увеличивают удобство управления сетью электропитания.
Советы профессионалов
Теперь нелишним будет обратиться к советам, профессиональных электриков, которые помогут более грамотно выполнить расключение электрического щитка и упростить его эксплуатацию.
Устанавливая распределительный щит в квартире или доме, желательно, создать схему всех подключений с понятными обозначениями. Её можно вычертить или распечатать на бумаге и приклеить с внутренней стороны дверцы корпуса щита. Это позволит, в случае аварийной ситуации и отсутствии хозяина, практически любому оперативно выполнить отключение или включение энергии.
Для удобства обслуживания и проведения ремонтных работ все группы проводки внутри распределительного щита группируются по назначению линий. Группировку можно произвести при помощи изоляционной ленты или пластиковых хомутов. На каждую группу крепятся бирки с соответствующими надписями. Ремонтируя проводку не придётся ломать голову над тем – какой провод за что отвечает и избежать неприятных ошибок.
Ещё раз напоминаем о важности правильного подключения автоматических выключателей – проводники ввода заводятся сверху. Для надёжности осмотрите маркировку на устройствах, большинство производителей размещают на них схему правильного подключения и вопрос – как подключить автомат в щитке, отпадает сам собой
Образцовый щиток Источник static.wixstatic.com
Зачем разделять PEN проводник, если между PE и N шинами ставится перемычка – «физика» процесса
Прямого ответа на этот вопрос в ПУЭ и ГОСТах не дается – есть только рекомендации «как это сделать», а «почему» – не рассматривается, скорее всего, исходя из того предположения что и так должно быть ясно. Поэтому все последующие объяснения надо воспринимать как мнение автора, подкрепленное принципами подключения электропроводки и требованиями ПУЭ.
Главные моменты здесь следующие:
- В любой схеме, где иллюстрируется разделение PEN проводника на PE и N, заземление всегда ставится первым и уже от него идет перемычка к рабочему нолю. Это основное требование, от которого надо отталкиваться при разделении PEN проводника – наоборот не делается никогда и ни при каких условиях.
- Даже отдельно сделанное заземление наиболее эффективно при подключение через автомат УЗО. В противном случае даже если напряжение с корпусом электроприбора Будет уходить в землю всё равно остается риск поражения человека током хотя и значительно меньший.
- Любой провод обладает неким электрическим сопротивлением, соответственно, чем длиннее провод, тем выше его сопротивление электрическому току.
Чтобы понять саму «физику процесса» надо рассмотреть как ведут себя различные схемы подключения при возникновении нештатной ситуации.
Если нет перемычки и автомата УЗО, ноль и заземление не связаны
Фаза попадает на корпус прибора от него уходит на шину заземления из него уходит в землю по которой идет на трансформаторная подстанцию.
Если взять среднее значение сопротивления заземляющего устройства в 20 Ом, ток короткого замыкания не будет достаточно большим для отключения вводного автомата. Соответственно, электрическая цепь будет работать до тех пор, пока не перегорит повреждённый участок (в любом случае в этом месте будет повышенная температура и провод рано или поздно испортится), или же повреждение не разовьется в полноценное короткое замыкание между фазой и нулем.
В лучшем случае здесь человека может ощутимо «пощекотать» током или устройство может испортиться. В худшем, прибор может воспламениться и спровоцировать пожар.
Если есть перемычка между нолем и заземлением, нет автомата УЗО
В таком случае схема работает примерно так же как если бы просто в дом завести PEN проводник, с той лишь разницей, что человек будет более защищен благодаря заземлению
Это будет происходить как раз из-за длины провода – так как в любом случае ВРУ находится на некотором удалении от квартиры или дома, во внимание надо принимать сопротивление провода
При замыкании фазы на корпус прибора, ток утечки пойдет на шину заземления, где у него будет только два выхода: часть его уйдет в землю, а другая вернется по нулевому проводу, спровоцировав отключение вводного квартирного автомата.
То есть, в данном случае перемычка нужна для того чтобы сработал защитный автоматический выключатель.
Если есть перемычки между PE и N, установлен УЗО
Так как у нулевого и заземляющего провода есть определенное сопротивление электрическому току, понятно, что в этом случае УЗО будет срабатывать в штатном режиме. Если появляется замыкание на корпус прибора, ток утечки, в первую очередь, идет по проводу к самому УЗО, а дальше уже уходит на ВРУ жилого дома. Здесь он опять же частично уходит в землю и частично через перемычку возвращаются назад провоцируя выключения вводного автомата, но до этого, скорее всего, дело не дойдет, так как УЗО сработает раньше.
Понятно, что в этом случае перемычка не играет особой роли и является больше лишней перестраховкой на тот почти невероятный случай, если не сработает защитный автомат УЗО.
Если нет перемычки между PE и N, установлен УЗО
Такая схема будет отрабатывать точно так же, как если бы перемычка между заземлением и рабочим нулем присутствовала. Единственное исключение в ней это отсутствие страховки на тот случай, если вдруг УЗО выйдет из строя. Тогда схема будет отрабатывать по первому варианту – вводной автомат может не сработать до тех пор, пока замыкания на корпус прибора не превратится в короткое замыкание между фазой и нулем.
На самом деле, такой вариант событий практически невозможен, потому что по факту такое подключение это уже схема заземления TN-S или даже TT, в которых предусмотрена двухфакторная защита – без нее такое подключение не примет энергонадзор.
Селективное УЗО. Схема щита
Следующим в схеме щита после вводного автомата, может стоять селективное УЗО. Почему я написал “может”, потому что по правильному селективное УЗО должно стоять в щите учета, т.е. в начале линии. Но часто бывает, что возможности в щит учета его поставить нет, т.к. или места уже в щите на столбе не хватает, или щит опечатан, или просто заказчик не хочет ставить дорогой прибор вне дома.
Уставка селективного противопожарного УЗО для дома или квартиры выбирается 100 или 300мА.
Вывод: Селективное УЗО ставить необходимо, резервная защита еще никогда не была лишней, особенно, если щит собран на китайских приборах и особенно, если у вас пожароопасный деревянный (брусовой, бревенчатый или каркасный дом). К тому же в частных домах, когда селективное противопожарное УЗО стоит в щите учета, то только оно одно защищает вводной кабель от утечек тока.
Сборка модульных элементов щита
Для тех, кто ни разу не соприкасался с подобной задачей, можно привести инструкцию для сборки электрического щита. Подготавливаем рабочее место, ничто не должно мешать сборке модулей. Делаем хорошее освещение.
Понадобятся следующие модули:
- автоматический выключатель (выключатель нагрузки);
- реле напряжения;
- устройство защитного отключения (УЗО);
- дифференциальные автоматы;
- автоматические выключатели;
- кросс модуль.
Можно собрать однофазный щиток своими руками, при условии, что имеются определенные знания электрика.
Все модули крепятся на заранее снятой DIN рейке. Располагаются в таком же порядке строго по списку. Крепятся модули с помощью специальных фиксаторов. Проверив правильность распределения, приступаем к клеммам. На них нужно отпустить винты.
Понадобятся разные типы гребенок. Вводные зажимы (клеммы) помогут удобнее подключить гребенки к силовым проводам. Их нужно размещать между клеммой модуля и гребенки.
Для дальнейшей сборки электрощита один конец нулевого провода должен быть свободен. Он подключается на главную шину рабочего ноля. Нулевые шины и нулевые выходы всех УЗО коммутируются, синим проводом.
Все неиспользуемые соединения закручиваются шуруповертом. После этого весь монтаж проверяется. Подав напряжение на вводный автомат, нажимаем кнопку тест.
Клеммы автоматических выключателей проверяются на напряжение. Когда они включены, делаются такие же замеры и на выходе. Чтобы бытовые приборы не перегорали от перепадов напряжения, устанавливают реле контроля напряжения. Метод сборки трехфазного щитка такой же как и для однофазного. Различаются только по количеству токопроводящих жил.
