Электрощитовое оборудование

Электрощитовое оборудование — это защитник безопасности вашего дома. А защитник обязан быть умным, четко работать без перебоев и учитывать все особенности вашего жилища в электропотреблении. Чтобы спроектировать и собрать электрощитовое оборудование нужно не только знать, как подключаются автоматы, самое главное думать глобально — продумывать сценарии потребления электричества когда вы дома, на работе или в отъезде, учитывать планировку помещения, электропотребителей на участке и т. д.

Таким образом электрощитовое оборудование осуществляет ряд функций:

1. Принимает энергию от внешнего источника.
2. Распределяет энергию по группам потребителей.
3. Защищает электропроводку от коротких замыканий и высоких токовых нагрузок.
4. Следит за качеством поступающей энергии и (при необходимости) подключают другие устройства.
5. Обеспечивает безопасность, спасает людей и животных от поражающих факторов электрического тока

Пример принципиальной схемы группового распределительного щита с трёхфазным питанием.

Автоматические выключатели

Они являются самыми распространенными аппаратами защиты цепей и потребителей от аварийных режимов. Они предназначены для нечастых включений и отключений токов нагрузки (номинальных токов).

Автоматические выключатели рекомендуется выбирать по следующим основным техническим параметрам:

• назначению, области применения и исполнению;
• роду тока и числу главных контактов;
• типу расцепителя, встроенного в выключатель;
• номинальному току расцепителя;
• кратности уставки тока отсечки к номинальному току расцепителя (для максимальных расцепителей тока короткого замыкания);
• номинальной уставке на ток срабатывания теплового расцепителя (для максимальных расцепителей тока перегрузки);
• времени срабатывания теплового расцепителя в режиме перегрузки;
• предельной наибольшей отключающей способности выключателя;
• типу присоединения подводящих проводников; виду привода выключателя;
• способу установки выключателя в низковольтное комплектное устройство;
• климатическому исполнению, категории размещения и степени защиты;
• числу общих циклов коммутации и числу коммутаций под нагрузкой.

Разнообразие технических параметров автоматических выключателей делает их выбор достаточно сложным и трудоемким.

Защита электрических цепей 0,4 кВ имеет свои особенности. Наиболее опасными и частыми видами повреждений в таких сетях являются короткое замыкание между фазами и между фазой и заземленными частями электрооборудования. Для питания стационарных силовых потребителей и осветительных установок общего назначения применяются трехфазные четырехпроводные и пятипроводные сети напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Силовые потребители питаются от источника линейного напряжения, а осветительные приборы - от источника фазного напряжения.

Защита электрических сетей напряжением до 1000 В осуществляется, как правило, аппаратами защиты: автоматическими выключателями (автоматами, выключателями) или предохранителями. Если требуется иметь защиту с высокой чувствительностью или селективностью, то применяют релейную защиту, выполненную на базе реле и автоматических выключателей.

Электрические сети напряжением до 1000 В (например, внутри помещений) должны иметь также защиту от перегрузки, выполненную, как правило, на базе автоматических выключателей. Под цепями общего назначения понимаем электрические цепи в жилых и административных помещениях, а также вспомогательные цепи промышленных предприятий.

Особенность таких цепей определяется смешанным характером нагрузки (нагревательные приборы и бытовая техника, осветительное оборудование, бытовые электродвигатели в системах вентиляции и кондиционирования и т.п.). Поэтому выбор аппаратов защиты (в первую очередь автоматических выключателей) необходимо выполнять в следующей последовательности:

- предварительно рассчитывается токопроводящая цепь с учетом допустимых длительных токов и экономической плотности тока. На этом этапе выбирается тип проводников и их сечение при максимальной нагрузке;

- основным аварийным режимом является короткое замыкание в цепи. Поэтому определяется расчетным путем или по эмпирическим кривым ожидаемый ток короткого замыкания. При этом необходимо учитывать длину соединительных проводников защищаемой цепи. Увеличение длины проводников (либо снижение их сечения) неизбежно приведет к росту их активного и реактивного сопротивления, что не только снижает допустимый номинальный ток в проводниках, но и ограничивает ожидаемый ток КЗ в цепи;

- для защиты цепей общего назначения при номинальных токах до 125 А используются автоматические выключатели с защитной характеристикой B - (3÷5) In a , C - (5÷10) In a или K - (9÷14) In a, где In a – номинальный ток автомата. Современные цепи общего назначения вполне выдерживают перегрузки, достигающие 10In в кратковременном режиме, поэтому часто выбирают автоматические выключатели с типом защитной характеристики – C;

- выбор выключателя по основным техническим параметрам: номинальному току In, величина которого должна превышать допустимый длительный ток в цепи; числу полюсов (допустимо использование однополюсных - 1p, либо двухполюсных – 2p выключателей; типу защитной характеристики (B или C); номинальной отключающей способности, для цепей бытового назначения вполне достаточно использовать автоматические выключатели с отключающей способностью 3; 4,5; 5 или 6 кА; способу установки. Большинство современных выключателей для защиты цепей общего назначения крепятся на DIN-рейках.

Выбор устройств защитного отключения (УЗО)

УЗО применяется с целью обеспечения электро- и пожаробезопасности в электрических цепях. Нормативно-технические документы (ПУЭ, ГОСТ Р 50571.8, 11) определяют требования по обязательному использованию УЗО:

• для групповых линий, питающих электроприемники наружной установки
• для зданий из металла
• для защиты штепсельных розеток ванных и душевых помещений.

В групповых цепях электроустановки зданий УЗО рекомендуется устанавливать в местах, защищающих наиболее уязвимые, с точки зрения поражения электрическим током, участки. Например, в ванных и душевых комнатах, у стиральных машин и др. Для этого можно устанавливать УЗО как в квартирных, так и этажных щитках.

УЗО, предназначенные для осуществления противопожарной защиты, должны устанавливаться на главном вводе здания. УЗО можно устанавливать на разных уровнях электроснабжения от потребителя к источнику, но при этом необходимо соблюдать селективность их действия. В электроустановках с системой заземления TN-S применение УЗО обязательно, так как только оно осуществляет защиту от прямого прикосновения человека к токоведущим частям.

Современные УЗО классифицируются по следующим техническим параметрам, приведенным в заводской технической документации:

• способ и место установки;
• число полюсов;
• номинальное напряжение Un;
• номинальный ток нагрузки In;
• номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) I∆n;
• номинальный неотключающий дифференциальный ток (уставка) I∆nо;
• номинальное время отключения Tn;
• номинальный условный ток короткого замыкания Inc;
• 22 - -предельное значение неотключающего сверхтока Inm;
• номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) Im;
• номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току I∆m;
• номинальный условный дифференциальный ток КЗ I∆c;
• тип УЗО;
• рекомендуемые схемы включения УЗО в электроустановках зданий.

Остановимся на основных технических параметрах. Подробное описание всех параметров дано в нормативных документах.

Номинальное напряжение Un . Принято Un = 380 В для четырехполюсных аппаратов и Un = 220 В для двухполюсных УЗО.

Номинальный ток нагрузки In выбирается из ряда: 6, 10, 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125 А. При этом номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного аппарата, последнее предпочтительнее.

Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) I∆n выбирается из ряда :6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Согласно требованиям ПУЭ номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО (уставка) должен не менее чем в три раза превышать суммарный ток утечки защищаемой цепи электроустановки - I∆ , т.е. I∆n ≥ I∆. Если ток утечки измерить сложно, то согласно ПУЭ ток утечки электроприемников принимается из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока (уставки) - I∆n УЗО приведены в спец. таблицах. В ряде случаев значения I∆n УЗО определены отдельными нормативными документами и указаниями. Например, для сантехнических кабин, ванных и душевых рекомендуется устанавливать УЗО с током срабатывания 10 мА, если на них выделена отдельная линия, в остальных случаях допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА. ПУЭ рекомендует для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру или индивидуальный дом ставить УЗО с током срабатывания до 300 мА.

Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) Im должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение). Современные качественные УЗО имеют коммутационную способность - 1000, 1500 А. Таким образом, такое УЗО, опережая автоматический выключатель, гарантированно произведет отключение, сохраняя при этом свою работоспособность.

Номинальный условный ток короткого замыкания Inc - термическая и электродинамическая стойкость к токам КЗ. ГОСТ Р 51326.1 устанавливает минимально допустимое значение Inc , равное 4,5 кА. В качественных УЗО этот показатель достигает 10, 15 кА. Inc обязательно должен быть приведен на лицевой панели устройства.

ИнжПроект ООО

ТД Электротехмонтаж ООО

Электроснаб ООО