Электрический щиток в частном доме: комплектация и последовательность подключения оборудования

Осуществляя подключение частных домов к внешней системе электроснабжения, собственники жилья сталкиваются с различными проблемами и ошибками:

• несоответствие технических характеристик вводного оборудования фактическим нагрузкам на электрическую сеть;
• недостаточный уровень электробезопасности домашней электроустановки, причина которого – отсутствие необходимых устройств защиты от поражения электрическим током;
• ошибки во время присоединения защитных устройств и нарушение последовательности их подключения.

Вызвано все это отсутствием объективной информации о том, как правильно подводить электричество к дому и каким оборудованием следует оснащать вводной электрический щиток.

Точнее, на существующие вопросы можно найти много ответов, но не так просто обнаружить в них достоверные сведения.

Правила устройства электроустановок ПУЭ, строительные нормативы, требования местных электросетевых компаний – если вникать во все это одновременно, можно быстро зайти в тупик. Поэтому мы хотим вас познакомить с реальным опытом пользователей FORUMHOUSE и рекомендациями специалистов Группы Legrand, наших партнеров в проекте «ДОМ ЗА ГОД» с FORUMHOUSE.

Подключение энергопринимающего оборудования в частном доме – это вопрос, решением которого должны заниматься профессионалы. Тем не менее, прочитав статью, вы сможете взять на заметку несколько рекомендаций лично для себя.

Сегодня вы узнаете:

• какие требования предъявляются к конструкции электрических щитков;
• какими устройствами должны оснащаться электрические щитки, и какие функции выполняет устанавливаемое оборудование;
• как обеспечить селективность домашней электроустановки;
• как выбрать защитное устройство по его рабочим характеристикам;
• в какой последовательности осуществлять подключение защитных устройств (УЗО, дифавтоматы, автоматические выключатели (АВ)).

Организация точки ввода

В процессе подключения от уличного щита учета электроэнергии (ЩУ), расположенного на отводной опоре ЛЭП, к распределительному щитку (РЩ), смонтированному в помещении, ведется кабельная линия (подземная или воздушная).

В щите учета (ЩУ), зачастую, находится только вводной автомат и прибор учета электроэнергии. В распределительный щиток (РЩ), который устанавливается непосредственно в доме, монтируются автоматы защиты, устройства защитного отключения и другие элементы, о которых речь пойдет ниже.

В отдельных случаях оборудование для ЩУ и РЩ может быть установлено в одном корпусе.

Рабочие параметры оборудования, устанавливаемого в щиток учета, его перечень и количество – все это должно быть прописано в проекте электроснабжения (или, по крайней мере, должно быть рассчитано профильными специалистами). Но есть требования, которые предъявляются непосредственно к конструкции электрического щита.

Сергей Савельев Руководитель технического отдела Группы Legrand в России

Конструкция электрического щитка должна обеспечивать удобство подвода питающего кабеля, в нем должны присутствовать нулевые шины и шины заземления. При этом электрический щит должен обладать внутренним пространством, достаточным для размещения многочисленных отходящих кабелей, и его запасом, необходимым для возможного расширения и модернизации электроустановки.

Добавим, что корпус щитка должен быть устойчив к воздействию огня или быть изготовлен из самозатухающего материала. При этом он обязан надежно защищать встроенное оборудование от возможных повреждений. Против предумышленных повреждений поможет встроенный в дверь или ручку щитка замок, а защиту от воздействия пыли и влаги гарантирует указанная в спецификации степень защиты IP. Если щиток предполагается установить на улице или в помещении, где необходима повышенная защита от влаги, пыли и механических повреждений, то лучше отдать предпочтение щиткам класса IP65 –IK09.

Для того чтобы в процессе подключения избежать разногласий со специалистами энергоснабжающих компаний (требования которых зачастую противоречат друг другу), одновременно с архитектурным проектом следует разработать и согласовать проект электроснабжения.

Если точка подключения организована в соответствии с требованиями согласованного электропроекта, проблем в процессе подключения и дальнейших проверок со стороны контролирующих организаций у владельца участка, как правило, не возникает. Следовательно, труд, связанный с установкой и комплектацией электрического щитка, не окажется напрасным.

Поговорим о том, какова должна быть комплектация домашнего распределительного щита.

СБОРКА ЭЛЕКТРОЩИТА.СХЕМЫ

Сборка электрощитка всегда начинается с изучения схемы электроснабжения вашего частного дома или квартиры. Есть два способа получить схему:

• Можно начертить схему для сборки электрощита самостоятельно в обычных программах, например таких, как Photoshop, AutoCAD, Компас или Exel. Но использовать данную схему-план для сборки, возможно только при стандартных, типовых случаях. Потому что часто подобные схемы понятны лишь авторам, запутаны, не доделаны, и что самое главное – не содержат всей необходимой информации для сборки щита. Ниже показаны примеры, как можно составить схему для сборки электрощита самому. При заказе сборки щита у меня, электрическую схему я проектирую и черчу бесплатно.

• Идеальный вариант, если у вас уже есть готовый проект электроснабжения дома или квартиры. Схема электрощита в нем есть в обязательном порядке.

Вводной выключатель и прибор учета

Начальной точкой домашней электроустановки считается вводной выключатель, к которому подключается электросчетчик, и остальные устройства, расположенные после прибора учета.

Сергей Савельев

Номинал вводного АВ определяется энергоснабжающей организацией, исходя из выделенной мощности. Например, при трехфазном вводе и 15 кВт выделенной мощности номинал – 25А. При 1-фазном вводе и 7,5 кВт номинал – 40 А. При этом, если мощность более 11 кВт, электроснабжение должно быть трёхфазным. При наличии в проекте трёхфазных потребителей допускается трёхфазное подключение при выделенной мощности менее 11 кВт.

С чего начинать?

Каждый опытный электрик подтвердит, что гораздо проще приступать к работе по монтажу электрощита и проводки, имея перед глазами план помещения с указанием предполагаемого размещения бытовой техники, осветительных приборов, а также розеток и распределительных коробок. Определившись с количеством и мощностью потребителей, необходимо составить схему самого электрощитка. Однолинейная схема может выглядеть следующим образом:

На этой схеме все потребители разбиты на 20 групп, для каждой из которых указаны:

• марка провода и сечение жилы, мм²;
• мощность;
• потребляемый ток;
• тип автоматического выключателя с указанием номинального тока.

Для непосвящённого такая схема выглядит достаточно сложно, поэтому можно воспользоваться упрощённым схематическим изображением расположения компонентов электрощита.

Для большей наглядности схему электрощита можно изобразить так:

Или даже так:

где

• 1 — вводной АВ;
• 2 — счётчик;
• 3 — нулевая шина;
• 4 — шина заземления;
• 5–10 — АВ потребителей.

Имея в руках такую схему, гораздо проще разобраться, как правильно собрать электрический щиток.

Устройство ввода резерва

Если в состав электроустановки входит источник автономного электроснабжения (например, дизельгенератор), то система должна иметь устройство ввода резерва, которое устанавливается после прибора учета электроэнергии. Речь идет о переключателе, позволяющем в ручном режиме подсоединять потребителей к генератору или к внешней системе электроснабжения. Данное устройство не позволяет одновременно задействовать два разных источника питания (трансформаторную подстанцию и дизельгенератор). В этом и состоит его ключевое преимущество.

УЗИП

Чтобы защитить электроустановку от высоковольтных импульсов, от последствий прямого удара молнии и, как следствие, от возможных пожаров, в систему необходимо интегрировать устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

На общей схеме УЗИП располагаются сразу после вводного аппарата QF1. Кроме того, УЗИП следует подключать к схеме через отдельный аппарат защиты QF2 (автоматический выключатель или предохранитель). Число полюсов вводного аппарата и УЗИП следует выбирать исходя из количества фаз и режима работы нейтрали. (см. схему). При воздушном вводе в здание установка УЗИП – обязательна!

Противопожарное УЗО

Противопожарные устройства защитного отключения призваны защищать от пожара. В качестве противопожарных УЗО используются устройства, срабатывающие на номинальный дифференциальный ток – от 100 до 300мА. Это довольно большая уставка, и она не позволяет защитить человека от поражения электрическим током. По этой причине отдельные группы потребителей оснащаются дополнительными (более чувствительными) УЗО.

В последнее время широкое распространение получили селективные противопожарные УЗО.

Сергей Савельев

Тип «S» (селективное УЗО с задержкой срабатывания) – предназначено для того, чтобы при замыканиях на землю в линиях (например, в линиях розеток) срабатывали только нижестоящие УЗО конкретной линии, а противопожарное УЗО на вводе продолжало работать, питая исправные участки электропроводки.

Кросс-модуль

В современных системах электроснабжения часто используется несколько групп электрических потребителей (розеточная группа, осветительная и т. д.). И для того чтобы между различными группами распределить электроэнергию, поступающую в щиток от вводного кабеля, на DIN-рейку рекомендуется устанавливать модульный распределительный блок (кросс-модуль). Кросс-модуль позволяет ввести в щиток один проводник, рассчитанный на большую нагрузку, и получить на выходе несколько линий меньшего сечения (которое зависит от нагрузки на ту или иную группу потребителей).

Помимо этого, установка кросс-модуля обеспечивает надежность электрических соединений и упрощает процесс подключения дополнительных устройств к уже действующему электрическому щиту.

Применение алюминиевых кабелей для монтажа автоматики

Не рекомендуется монтировать автоматику в распределительный электрощиток, соединяя её алюминиевым проводом, в силу его:

• низкой прочности (ломается при перегибах);
• скрутку алюминиевых проводов практически невозможно припаять, весьма сложно сварить. Это приводит к высокой вероятности нарушения контакта со временем.
• При равных сечениях способен пропускать меньшие токи;
• согласно требований ПУЭ (п.7.1.34 — В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами).

Однако, если вы сможете найти провода с жилами из сплава алюминия и железа марок 8030, 8176, можно воспользоваться ими. Эти марки обладают повышенными механическими свойствами. Производитель заявляет о гибкости 6, наивысшего класса. Достигнуть этого удалось за счёт изменения структуры имеющейся кристаллизационной решётки материала.

Такой провод допускает без повреждения изгиб под углом до 90° в течение 15 раз.

Материал обладает рядом существенных преимуществ по отношению к меди:

• сплав весит значительно меньше (примерно на 60%);
• этот провод почти на 70% дешевле медного, рассчитанного на аналогичную силу тока и мощность.

Поэтому, начиная с 16.10.17, Минэнерго разрешил применять алюминий (в данном исполнении) при обустройстве электропроводки квартир и жилых домов. Основание — приказ № 968.

УЗО и автоматические выключатели (АВ) для отдельных групп

Каждая линия потребителей, выходящая из кросс-модуля, защищается отдельными автоматами и УЗО. Когда речь заходит об их установке в распределительный щиток, сразу возникает два вопроса:

1. Как правильно выбирать защитные устройства по номиналу и дифференциальному току отсечки?
2. Как и в какой последовательности УЗО и автоматы соединяются между собой?

Постараемся дать на них развернутые ответы. Для начала давайте выясним, какие функции выполняют представленные устройства:

1. УЗО защищает человека от поражения электрическим током, при этом оно не может защитить себя и электроустановку от сверхтоков и токов короткого замыкания. Поэтому систему электроснабжения в обязательном порядке следует оснащать одновременно и УЗО, и АВ.
2. Автоматические выключатели же никак не реагируют на токи утечки, но защищают цепь от перегрузок и коротких замыканий.

В основе защитного действия УЗО лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам, находящимся под напряжением. При нормальных условиях ток, протекающий по нейтральному проводу, точно равен току в фазном проводе. Если между ними возникает разница из-за утечки на землю через поврежденную изоляцию или через тело человека, то прибор реагирует на это немедленным отключением сети.

Чтобы понять, каким номиналом должны обладать аппараты защиты, обратимся к мнению специалиста.

Сергей Савельев

Розеточные линии (сечение кабеля 2,5 мм²) защищаются АВ на 16А, линии освещения (сечение кабеля 1,5 мм²) АВ на 6 или 10 А. Потребители мощностью более 3,5 кВт подключаются к щиту отдельным кабелем через отдельный АВ. Сечение кабеля и номинал АВ в этом случае нужно рассчитывать.

На корпус АВ всегда наносится буквенное обозначение категории устройства по току срабатывания (например, B16, C16). Цифра, стоящая после буквы, обозначает номинал устройства в амперах. В бытовых системах используются АВ следующих категорий: «В» и «С». Устройства категории «B» срабатывают практически мгновенно при увеличении тока в цепи до 3–5 номиналов. Устройства категории «C» рассчитаны на мгновенное отключение при 5–10 номиналах. Следовательно, автоматы категории «В» наиболее чувствительны к токам короткого замыкания и особенно рекомендуются для деревянного домостроения.

Теперь, что касается УЗО: эти устройства выбирают сразу по трем параметрам:

1. По номинальному току. Обозначение номинального тока прописывается в амперах и наносится на корпус устройства. При этом буквы, обозначающие категорию отключения (которые используются для маркировки автоматических выключателей или дифференциальных автоматов), на корпусе УЗО не прописываются.
2. По номинальному дифференциальному току – основной параметр УЗО, обозначаемый в миллиамперах (10 мА, 30 мА и т. д.).
3. По категории токов утечки: устройства группы – «АС» – срабатывают только на переменный ток утечки. Более чувствительные устройства (группа – «А») – реагируют и на переменные, и на пульсирующие токи утечки. В простых домашних системах допускается использовать устройства группы – «АС».

Сергей Савельев

УЗО на 30 мА ставят «во главе» группы автоматических выключателей (например, 3-4 автомата подключаются к одному УЗО). Номинальный ток УЗО при этом должен быть не меньше, чем у вышестоящего АВ (как правило, вышестоящим является вводной АВ).

Итак, к каждому УЗО можно подключать несколько АВ, защищающих отдельные группы потребителей.

Если номинал УЗО больше или равен номиналу вышестоящего автомата, то к такому УЗО можно подключать несколько АВ (даже если суммарный номинал автоматов будет больше номинала УЗО). Если же номинал УЗО меньше вышестоящего АВ, тогда к УЗО можно подключать несколько автоматов, только при одном условии: если их суммарный номинал не превышает номинального тока УЗО.

Проще говоря, само УЗО находится под надежной защитой, если до или после устройства в цепь включен АВ, номинал которого меньше или равен номиналу УЗО.

И еще о номинале УЗО.

R0c0t Пользователь FORUMHOUSE

Помещения с высоким уровнем влажности (ванные комнаты, душевые) рекомендуется защищать УЗО с дифференциальным отключающим током – 10 мА, если на них выделена отдельная линия. В остальных случаях, например, если одна линия выделена на несколько помещений (кухня, ванная и т. д.), следует использовать УЗО с дифференциальным током срабатывания – не более 30 мА (СП 31-110-2003).

Что лучше: жесткий или гибкий провод в монтаже распределительного щитка?

Главным отличием жестокого провода, применяемого для электрощита от гибкого является возможность гибкого провода изгибаться в нужном направлении до 12 раз (снижается со временем), а также лёгкость, с которой он гнётся.

Как правило, для подключения автоматики в распределительном щите, профессиональные электромонтажники используют гибкий провод ПуГВ. Так как с ним удобнее работать. При работах, самостоятельно выполняемых жильцами или неквалифицированными шабашниками, весьма часто применяют жёсткий провод.

И в первом, и во втором случае можно добиться требуемого качества сборки. Однако, более эстетично смотрится монтажная схема, собранная с использованием гибкого провода.

Последовательность подключения УЗО и автоматических выключателей

Первое правило подключения: если фаза взята с одного УЗО, то ноль от всех потребителей, подключенных к данной фазе, должен возвращаться на исходное УЗО. То есть нулевой и фазный провода не должны после УЗО смешиваться с другими нулями и фазами.

На схеме мы видим два автомата, идущие на осветительные группы (защита осветительных линий с помощью УЗО обязательной не является). Противопожарное УЗО на данной схеме не обозначено. Розеточные группы защищены защитным отключением, имеющим номинал – 40 А и 30 мА.

Подключение выполнено просто:

• осветительные группы не подключены к УЗО, поэтому ответвление нулевого и фазного провода на них осуществляется после вводного автомата;
• фаза на розеточные группы берется от одного УЗО;
• ноль розеточной группы подводится к отдельной нулевой шинке, которая также подключена к УЗО.

Во время комплектации электрических щитов следует избегать ситуаций, при которых к одному УЗО подключается неограниченное количество линий. Для обеспечения этого условия стандартный щиток оснащается несколькими устройствами защитного отключения. УЗО в данном случае группируются по типам подключаемых помещений и по видам нагрузки. Например, розеточная группа ванной комнаты подключается к УЗО номиналом – 10 мА, а розеточные группы кухни и жилых помещений подключаются к УЗО номиналом – 30 мА.

Как подключать фазовый и нулевой провод

Одновременное отключение фазы и нуля оправдано особенно в тех ситуациях, когда в дом или нежилое здание вводится трёхфазное напряжение. В таких ситуациях больше риска, что какая-нибудь из фаз может замкнуться с нулём. Это режим короткого замыкания, на который обязан отреагировать автомат, защищающий эту фазу. Но в те доли секунды, пока он будет срабатывать, на двух других фазах возникнет перенапряжение. То есть вместо положенных 220 В там могут оказаться все 380 В – разница напряжений между двумя фазами при обычном трёхфазном подключении.

Ни один бытовой прибор на такое напряжение не рассчитан, и чем он мощнее, тем больший ток он пропускает, и тем больше вероятность его перегорания при перенапряжении. Там, где у маломощного прибора сразу же сгорит предохранитель, мощное оборудование ещё будет «терпеть» какое-то время большую нагрузку, и за это время как раз может выйти из строя импульсный блок питания или трансформатор. Поэтому такую технику, как котлы, посудомоечные и стиральные машины предпочтительнее защищать двухполюсными автоматами, которые перерубают сразу две цепи.

Имейте в виду, что перекос фаз вреден и для источника, который питает здание. Генератор, трансформаторная будка, подстанция — все это очень скоро испортится. Для таких целей существуют специальные трёхфазные автоматы, которые при большом перекосе или аварии на одно из фаз могут отключить сразу все три фазы одновременно. Для более ответственных цепей рекомендуется подключать четырёхфазный автомат, который обесточивает ещё и нулевой провод.

Дифференциальные автоматы

На практике, вместо устройств защитного отключения часто применяются дифференциальные автоматы.

Это устройства, совмещающие в одном корпусе УЗО и АВ. Применять дифавтоматы имеет смысл, если данное устройство будет защищать отдельную линию или отдельного потребителя. Если дифавтоматом защищать несколько линий, то на каждую понадобится дополнительно устанавливать свой АВ (если, конечно, для вас важна селективность системы, и вы не желаете ее нарушать).

Как определить, что выбило пробки

Нередко автомат выбивает сразу при включении света. При этом пользователь должен уметь определять, что сработала защита. Если при выключении бытовой техники выбило автомат, рычажок будет находиться в выключенном положение либо будет занимать промежуточное положение. При значительной нагрузке может срабатывать несколько выключателей.

У устройств, оснащенных кнопкой, соответствующая кнопку будет находиться в отжатом состоянии. По размеру она несколько превосходит кнопку выключения и окрашена в белый цвет. Включают подобные устройства путем нажатия на эту белую кнопку.

Если выбило пробки, имеющие плавкую вставку, визуально определить срабатывания будет достаточно сложно, если корпус является непрозрачным. Для определения неисправности потребуется специальный прибор.