Электрический щиток в системе бытовой электропроводки выполняет двойную функцию. Во-первых, она обеспечивает ввод электросети в дом. Во-вторых, он служит распределительным щитом, то есть распределяет общую сеть по линии – к лампочкам, бытовой технике, отопительному, вентиляционному оборудованию и другим мощным потребителям. В-третьих, в стартовом щитке установлены важные автоматические выключатели и выключатели остаточного тока, которые предотвращают короткое замыкание или перегрузку в случае повышения напряжения. Конструктивно пусковая панель представляет собой коробку с дверцей. Обычно он устанавливается в нише или монтируется непосредственно на стене.
Однофазная электрическая схема – 5 различных вариантов
В наше время практически ни одно здание не может обойтись без электричества, поскольку ему необходимы розетки для электроприборов и освещения помещений. Все жилища, дома, офисы, гаражи, склады и т.д. имеют разветвленную электрическую сеть. Чтобы защитить ее, обеспечить безопасность людей и эффективно управлять электросетью, необходимо установить распределительные устройства. Они содержат распределительные устройства, которые выполняют все вышеупомянутые функции. Распределительное устройство содержит группировку, которая позволяет удобно и независимо управлять мощными бытовыми приборами.
Все установки разные, как и их сети. Ниже мы рассмотрим несколько простых примеров, демонстрирующих пять вариантов схем однофазного электроснабжения квартир и частных домов.
Общие правила для каждой схемы распределительного устройства:
- На вводе должен быть вводной выключатель. Это может быть автоматический выключатель или автоматический выключатель (выключатель нагрузки).
- Все групповые линии, выходящие из щита, должны быть защищены от перегрузки и токов короткого замыкания.
- Все розеточные группы должны быть защищены от поражения электрическим током. Для этого необходимо установить устройство остаточного тока (УЗО) или автоматический выключатель на 10-30 мА.
Вариант 1
Это самая простая схема главного распределительного устройства со счетчиком энергии. На ней показана система заземления TN-S, т.е. когда рабочий нейтральный и защитный нейтральный проводники подключены отдельно от источника питания. В этой однофазной схеме на вводе установлен двухполюсный автоматический выключатель.
Здесь и на приведенных ниже схемах номиналы и характеристики защитных устройств выбраны произвольно. Они могут отличаться, но основная концепция соединений между автоматическими выключателями и другими защитными устройствами одинакова.
За главным автоматическим выключателем находится счетчик. Для его размещения главный распределительный щит и сам счетчик электроэнергии должны быть опломбированы. Следующими по порядку идут однополюсные групповые автоматические выключатели. Фаза всегда подводится к автоматическим выключателям, а нулевой проводник – к нулевой шине. Это означает, что все нейтральные рабочие проводники разных групп соединены вместе, а фазные проводники коммутируются автоматическими выключателями.
Этот вариант схемы является самым простым и очень часто встречается в различных установках.
Особенности 3-фазной системы
Трехфазная система электроснабжения частного дома имеет следующие особенности:
- К сети могут быть подключены как однофазные, так и трехфазные электроприборы. Например, если прибор должен получать 3-фазное питание, он подключается к 3 фазам и нулевому проводу на соответствующих клеммах, в то время как если это 1-фазный прибор, он подключается только к одной фазе и нулю. В первом случае прибор питается напряжением 380 В, а во втором – 220 В.
- Среди арсенала бытовых электроприборов не всегда можно встретить 3-фазные установки – чаще всего встречаются однофазные. Однако установка распределительного устройства 380 В и 15 кВт в частном доме позволяет равномерно распределить нагрузку большого количества одновременно работающих 1-фазных электроприборов по всем 3 фазам. На практике это позволяет уменьшить сечение проводников и использовать автоматические выключатели минимального номинала, а также повышает общую безопасность.
- Общая мощность равномерно распределяется по всем фазам. Например, если общая мощность составляет 15 кВт, то на каждую фазу приходится по 5 кВт. Необходимо установить только 3- или 4-полюсный автоматический выключатель.
При превышении нагрузки на любом ответвлении вся цепь будет обесточена, т.е. дом будет отключен от электроснабжения. Поэтому распределение по каждой фазе должно быть максимально точным и подробным.
Требования к распределительным устройствам
К распределительным устройствам 3-фазной сети предъявляются следующие требования:
- Защита проводников от перегрузок и коротких замыканий. Современные распределительные устройства оснащены комбинированными автоматическими выключателями. Так, в случае перегрева срабатывает термочувствительный автоматический выключатель, а в случае кратковременного увеличения параметров тока срабатывает электромагнитный автоматический выключатель.
- Безопасность от поражения людей и животных электрическим током. В большинстве случаев защита обеспечивается путем установки автоматического выключателя остаточного тока или УЗО в главном распределительном щите частного дома с напряжением 380 В и мощностью 15 кВт.
Компоненты распределительного устройства
Стандартное 3-фазное распределительное устройство мощностью 15 кВт содержит следующие компоненты:
- Счетчик. Оптимальным решением является электронная модель. Счетчик отличается высокой точностью, долговечностью и простотой в использовании. Основная информация отображается на цифровом дисплее. Также возможно программирование для установки тарифов.
- Электрический корпус. Выбирается в зависимости от размера и количества компонентов, которые будут в нем размещены. Обязательными требованиями являются минимальные размеры 450 мм x 400 мм x 150 мм, толщина металлической стенки 1 мм, степень пыле- и влагозащиты IP 54. Дополнительно может быть оснащен DIN-рейкой для удобства монтажа, замком и окном для просмотра информации на дисплее счетчика.
- Автоматическая подача газа. В доме с сетью 380 В и мощностью 15 кВт необходимо установить трехполюсный главный автоматический выключатель, в связи с 3-фазным подключением.
- УЗО. На приборе должно быть установлено устройство остаточного тока (УЗО) для защиты от электрических замыканий.
- Автоматические выключатели. Выбираются в зависимости от мощности и количества потребителей, подключенных к одной ветке.
- Реле напряжения. Оно не является обязательным, но при необходимости надежно защищает бытовые приборы от скачков напряжения. Существуют различные версии устройства – УЗМ для защиты от скачков напряжения, УЗИП для защиты от молний.
- Измерители электрических характеристик сети. Также относятся к дополнительным компонентам распределительного устройства. Предназначены для измерения напряжения и тока.
Старая схема без заземления
Классическая схема электроснабжения заключается в том, что электричество приходит в наш дом по фазному проводу, а выходит по нулевому – обратно на подстанцию. Заземление в этой схеме подключено к нейтральному проводу – технически ничто не идет напрямую к земле. Если происходит обрыв нейтрального провода, система теряет свою защитную функцию, и на корпусах электрооборудования появляется опасное для жизни напряжение. Вот как выглядит эта схема:
Здесь L1, L2, L3 – фазы; PEN – ноль.
Внутри распределительного устройства находится главный автоматический выключатель, отключающий ток, к которому подводится фазный провод от полюсного шкафа – а оттуда, через соединительные провода, фаза распределяется по более мелким автоматическим выключателям. Они отвечают за определенные части электропроводки дома. Например, есть автоматический выключатель для освещения в комнатах, автоматический выключатель для розеток и автоматический выключатель для ванной комнаты. При коротком замыкании в розетке выключатель, отвечающий за нее, отключится, но свет останется включенным.
Нулевой провод в распределительном щитке подключен к двум шинам – зелено-желтой и синей. Главная шина – синяя. По ней ток течет обратно на подстанцию. Зелено-желтая шина – это резервная шина на случай перегорания синей.
Вы можете видеть две шины, к которым прикручены провода. Синий провод – это рабочий нейтральный провод, а желто-зеленый – резервный.
Главное преимущество этой схемы в том, что она дешевая. Простой распределительный щит с двумя шинами, шинопроводом и пятью-шестью автоматическими выключателями, включая корпус, будет стоить от 5 000 рублей.
Новая цепь с выключателем УЗО и заземлителем
Автоматический выключатель УЗО выглядит как автоматический выключатель, но работает по-другому.
Он реагирует на токи утечки в десятки миллиампер. При малейшем признаке короткого замыкания УЗО отключает питание – больше никаких пожаров и сгоревших приборов.
Схематически это выглядит следующим образом:
L1, L2, L3 – фазы, N – нейтраль. Обратите внимание, что заземление электроприборов – пунктирная линия на схеме – выполняется независимо от питающих линий. Это главное отличие от старой схемы: дом должен иметь собственный контур заземления.
Таким образом, схема электропитания должна выглядеть следующим образом:
- Кабель СИП – три фазы и рабочий ноль – идет к шкафу учета, расположенному на столбе возле дома.
- Электрик из сетевой компании подключает эти кабели к блоку предохранителей и счетчику на столбе, откуда три фазы и ноль уходят в распределительный щит, расположенный в доме.
- На входе в распределительный щит в доме должен быть установлен автоматический выключатель. Он нужен для того, чтобы вручную отключить все освещение в доме, если вы заметите, что лампочки мерцают или почувствуете запах горелой проводки.
- На выключатель должны подаваться три фазы, а выходить из него должны те же три фазы. четырехполюсный УЗО. Проведите нулевой провод вокруг выключателя и непосредственно к УЗО.
- Затем распределите фазы по линиям к меньшим выключателям: освещение, розетки, плита и т.д.
- И распределите нейтраль по проводам, ведущим к розеткам, освещению и плите.
- Отделите контур заземления. Более подробную информацию см. ниже.
Нейтральные и заземляющие шины
Нейтральная шина используется для формирования рабочего нулевого провода и применяется в 1-фазных и 3-фазных цепях. Именно по нейтральному проводнику проходит рабочий нулевой провод, а от него ток идет к автоматическим выключателям. Получается, что цепь нейтрали не прерывается, что важно согласно требованиям PUE.
Шины N могут быть открытыми, с изолированным монтажным кронштейном для установки на DIN-рейку. Также доступны версии с пластиковой оболочкой, т.е. полностью изолированные. Если вы решили подключить блок предохранителей к проводке, помните, что это делается через нейтральную шину.
Заземляющие шины необходимы для подключения защитных проводников PE и используются только при наличии контура заземления. Они выбираются в зависимости от количества отверстий для подключения необходимого числа автоматических выключателей и УЗО.
Установка и поставка компонентов
После того как все электрооборудование подготовлено, необходимо позаботиться и об инструментах. Например, для монтажных и сборочных работ вам понадобится мультиметр для проверки работоспособности цепи, крестовая и плоская отвертки для винтовых соединений и инструмент для снятия изоляции с проводов. Пригодятся как плоскогубцы, так и бокорезы.
Теперь следует собрать и подключить распределительное устройство. Это делается следующим образом:
- Подготовьте печатную схему в соответствии с проектом.
- Проверьте комплектность всех компонентов.
- Установите распределительный щит на стене или в заранее подготовленном углублении.
- Подготовьте провода к подключению. Снимите изоляцию с проводов и убедитесь, что они имеют цветовую маркировку и подписаны.
- Установите выключатель центрального замка, если это указано на схеме.
- Установите главный автоматический выключатель.
- Установите нейтральную шину и подключите к ней нулевой провод.
- Установите счетчик электроэнергии, если он должен быть расположен внутри помещения.
- Установите автоматический выключатель остаточного тока для защиты от пожаров, вызванных замыканием проводов.
- Установите автоматический выключатель на DIN-рейку.
- Подключите автоматические выключатели к клеммам сверху (а провода нагрузки – к клеммам снизу).
- Установите на линии автоматический выключатель УЗО, если требуется дополнительная защита.
- Установите полосу защитного заземления.
- Подключите главный входной кабель.
- Выполните проверку подключения.
- Включите тестовую нагрузку.
Специалисты рекомендуют группировать проводку и автоматические выключатели внутри распределительного щита в соответствии с назначением линии. Каждая группа может быть помечена специальной пластиковой биркой, чтобы избежать путаницы. Обратите внимание, что вход в выключатели осуществляется сверху. Большинство производителей маркируют точки входа и выхода, поэтому трудно ошибиться – просто обращайте внимание на маркировку.