Низковольтное оборудование в составе квартирного щита

Квартирный щит необходим для безопасного и эффективного распределения электроэнергии внутри квартиры или дома, локального управления и контроля над процессом. В его состав входит стандартный набор низковольтного оборудования. ГОСТ 32395-2013 диктует требования к техническим параметрам, безопасности, методам испытания.

Общая информация

Низковольтное оборудование – технические системы, которые функционируют при напряжении электропитания до 1000 В или до 1500 В при переменном или постоянном токе соответственно. В эту категорию входят реле, провода, кабели, электрические панели, прочие компоненты. Такое оборудование обеспечивает электроснабжение, необходимое для работы осветительных приборов, компьютеров, бытовой техники, других потребителей.

Основные компоненты электрощита:

• трехфазные и однофазные вводы для подключения электропитания от внешней электросети;
• вводной рубильник для включения/выключения нагрузки в ручном режиме – в отличие от автоматов (предохранителей), при перегрузке сеть автоматически не разъединяется, доступно только ручное коммутирование;
• автоматы (АВ) для защиты от сверхтоков, перегрузок, коротких замыканий – они выключают цепь при обнаружении таких проблем;
• УЗО – прибор используется в комплексе с АВ для отключения в случае превышения током утечки допустимых показателей;
• дифавтоматы для защиты от токов утечки и перегрузки, повышения безопасности электрооборудования, предотвращения поражения электричеством (служат альтернативой УЗО и АВ);
• УЗМ – многофункциональное защитное устройство, обеспечивающее разрыв цепи при выходе напряжения за пределы установленных величин в сторону увеличения или уменьшения;
• счетчики для мониторинга и измерения потребления электроэнергии;
• заземление для безопасности электрооборудования;
• разъемы для подключения проводов, соединения электропроводки внутри щитка.

Рубильник

Для включения/выключения нагрузки в электротехнических цепях подходит простейший коммутационный аппарат – рубильник. Такой выключатель оснащается ручным приводом. При перемещении рычага в положение «ВКЛ» ножевые контакты входят в контакт с неподвижными проводящими элементами, цепь замыкается, электроэнергия поступает потребителю. При изменении положения рычага контакты разъединяются, цепь разрывается. Такой коммутационный аппарат используется в случае, если квартиру нужно полностью обесточить для проведения техобслуживания щита или на время длительного отсутствия хозяев. Если необходимо обеспечить работу части разводки (например, если в квартире установлена сигнализация), в электрощите может быть установлено 2 рубильника, один из которых отключает все, за исключением неотключаемой линии, а второй – прекращает поступление электроэнергии на весь щиток.

УЗМ

Многофункциональное устройство защиты предназначено для мониторинга уровня напряжения в сети. Оно ограждает оборудование от перенапряжений или недостаточного напряжения – выход показателей за установленные пороговые значения приводит к неисправностям или повреждению оборудования. Предельные показания пользователь задает с помощью поворотных ручек.

УЗМ не стабилизирует показатели напряжения, прибор лишь отключает питание при их выходе за пределы допустимого.

Модули защиты

При организации квартирного щита важно предусмотреть возможность экстренного отключения приборов в случае:

• короткого замыкания – оно возникает при соединении двух проводников с различными потенциалами (напряжениями);
• появления утечек – так называют ситуацию, когда ток в результате нарушения изоляции "утекает" из электрической цепи и идет по непредназначенному пути;
• перегрузки проводов – одновременное подключение к одной линии приборов большой мощности приводит к перегреву проводки, нарушению изоляции, воспламенению.

АВ и УЗО

Автоматические выключатели (АВ) рассчитаны на разные показатели номинального тока, они призваны защитить от перегрузки сети и от коротких замыканий. Конструкция включает тепловой расцепитель – биметаллическую пластину, разрывающую цепь при перегрузке внутри нее. Другой необходимый элемент – электромагнитная катушка, способствующая нейтрализации электрической дуги.

В жилых зданиях АВ подключаются на одну фазу – они не способны реагировать на токи утечек и контролируют только напряжение фазы.

Оптимальными для квартиры считаются следующие номинальные показатели АВ:

• 10 A – для осветительных приборов;
• 16 А – для маломощной бытовой техники, розеток;
• 25 А, 32 А – для варочных панелей и других потребителей с мощностью выше 4 кВт.

Скорость срабатывания зависит от класса. В квартирных щитках рекомендуется устанавливать АВ классов:

• В – отключение происходит в случае превышения номинальных показателей в 3-5 раз;
• С – срабатывание происходит при увеличении номинального тока в 5-10 раз.

При установке АВ прокладываются перемычки.

Устройства защитного отключения (УЗО) отключают схему при превышении током утечки предельного значения – они подключаются на ноль и на фазу, считывают показатели, вычисляют разницу. Незначительные величины утечек игнорируются, поскольку не оказывают серьезного влияния. Оптимальная чувствительность – 30 мА.Для ванной комнаты рекомендуется снизить показатель до 10 мА (если для влажных помещений предусмотрена собственная линия). УЗО типа А реагирует на появление утечек импульсного и переменного тока, поэтому считается лучшим вариантом для квартирного щитка. Тип АС менее предпочтителен, поскольку рассчитан только на переменный ток.

УЗО не защищено от коротких замыканий и не производит отключения от сети при перегрузках, поэтому используется в комплексе с АВ.

Из расчета на 2-5 АВ устанавливается 1 УЗО – номинальный ток устройства должен быть выше суммарного показателя АВ или равен ему. Каждое УЗО должно контролировать свою группу потребителей, чтобы в случае утечки была отключена от питания не вся квартира, а только проблемная группа приборов (например, кухонная зона).

Дифференциальные автоматы

Дифавтомат совмещает в одном модуле электромагнитный и тепловой расцепители, обеспечивает комплексную защиту от коротких замыканий, токов утечки, перегрузок. Он становится альтернативой комплекту устройств – АВ и УЗО, что позволяет сэкономить место в электрощите (количество модулей уменьшается в 1.5 раза). Главный минус – цена. При выборе таких устройств стоимость реализации проекта с аналогичной степенью защиты в среднем увеличивается в 2 раза.

Как и другие устройства этой группы, дифавтоматы монтируются на din-рейку, имеют рычаг для ручного отключения. На корпусе приводятся основные сведения – наименование модели, контролируемые параметры.

Приборы для измерения показателей

Для измерения потребления электроэнергии устанавливают счетчики:

• электромеханические – они содержат неподвижные катушки и подвижный элемент, бывают однофазными (класс точности – 2 или 2.5) и трехфазными (класс точности – 2);
• электронные – современные цифровые приборы учета обеспечивают точные измерения (класс точности – до 1.0), могут иметь дополнительные функции, такие как запись времени суток с наивысшим потреблением, коммуникация для удаленного считывания данных и пр.

Другое низковольтное оборудование

В электрощите используются различные типы разъемов для соединения проводов и компонентов:

• винтовые клеммы – наиболее распространенный тип разъемов, провода закручиваются в винты для обеспечения контакта;
• пружинные клеммы – провод вставляется в специальное отверстие, находящаяся там пружина обеспечивает надежный контакт;
• клеммные колодки – блоки, оборудованные клеммами, предназначены для соединения проводов;
• шинные разъемы (шинопроводы) – они представляют собой металлические полосы или провода, используются для подачи электроэнергии к различным устройствам и компонентам внутри щита;
• разъемы для модульных устройств – в электрических щитах, где применяются автоматические выключатели, предохранители, другие модули, используются специфические разъемы для быстрого и безопасного монтажа;
• кабельные разъемы – они используются для подключения кабелей, вводящих электроэнергию в щит, или для вывода электроэнергии к другим устройствам;
• USB-разъемы – в современных щитках могут устанавливаться USB-разъемы для подключения приборов или для программирования и управления системой.

Заземление используется для обеспечения безопасности, предотвращения повреждений оборудования, защиты от поражения электричеством. Проводник подсоединяется к заземляющему контуру.

Точная комплектация квартирного щита зависит от многих факторов, включая год постройки здания, количество групп потребителей, общую нагрузку. Имеет значение тип электрической системы – в зависимости от характера сети в здании может использоваться однофазная или трехфазная система. Это влияет на количество и тип выключателей и предохранителей в щитке. Если в квартире находят применение современные технологии (например, умное освещение, системы автоматизации), щиток может быть дополнен соответствующим оборудованием.