Рассчитать щит электрический распределительный

Обновлено: 24.09.2022

Рассчитать щит электрический распределительный

Сложности:
Использованные клеммы Phoenix Contakt оказались выше, чем необходимо для закрытия пластрона. Пришлось использовать функцию нижней установки дин-рейки;

Электрощит для квартиры. 1 фаза.
45кв.м. Таганрог. Цена: 94500
  • Тип объекта: Квартира, новостройка;
  • Площадь: 85кв.м;
  • Ввод: 1 фаза, 50А;
  • Количество комнат: 3, два балкона, ванная и туалет;
  • Пожелания: сделать ночник для мягкого освещения.
Электрощит для квартиры готовый, Medium версия. 1 фаза. 85кв.м. Королёв Цена: 45000 Электрощит для квартиры готовый. UltraLite версия со слаботочной секцией. 1 фаза. 40кв.м. Москва. Цена: 38505 Электрощит для квартиры с ОВЕН и Siemens Logo. 1 фаза.
38кв.м. Москва. Цена: 183000 Электрощит для квартиры на дифавтоматах. 1 фаза.
45кв.м. Санкт-Петербург. Цена: 186000 Посмотреть другие решения Электрощит для квартиры готовый, Medium версия. 1 фаза. 85кв.м. Королёв Цена: 45000
  • Тип объекта: Квартира, новостройка;
  • Площадь: 85кв.м;
  • Ввод: 1 фаза, 50А;
  • Количество комнат: 4;
  • Пожелания: Типовой и недорогой вариант

Срок реализации проекта: 7 дней

Электрощит для квартиры готовый. UltraLite версия со слаботочной секцией. 1 фаза. 40кв.м. Москва. Цена: 38505
  • Тип объекта: Квартира, новостройка;
  • Площадь: 40кв.м;
  • Ввод: 1 фаза, 50А;
  • Количество комнат: 2;
  • Пожелания: Типовой и недорогой вариант со слаботочной секцией

Срок реализации проекта: 2 недели

Электрощит для квартиры с ОВЕН и Siemens Logo. 1 фаза.
38кв.м. Москва. Цена: 183000
  • Тип объекта: Квартира;
  • Площадь: 38кв.м;
  • Ввод: 1 фаза, 50А;
  • Количество комнат: 2;
  • Пожелания: щит с автоматикой ОВЕН и кнопочными выключателями

О данных щитах есть видео на нашем канале Youtube.

Срок реализации проекта: 3 месяца

Электрощит для квартиры на дифавтоматах. 1 фаза.
45кв.м. Санкт-Петербург. Цена: 186000
  • Тип объекта: Квартира, новостройка;
  • Площадь: 70кв.м;
  • Ввод: 1 фаза, 50А;
  • Количество комнат: 3, балкон, постирочная, санузел;
  • Пожелания: все линии на дифавтоматах, мастер-выключатель.

Срок реализации проекта: 4 месяца

Электрощит для частного дома на клеммах. 3 фазы. 230кв.м. Наро-Фоминск. Электрощит для частного дома с АВР. 3 фазы.
190кв.м. Подольск. Электрощит для квартиры. 3 фазы.
57кв.м. Москва. Электрощит для квартиры. 3 фазы.
93кв.м. Хабаровск. Посмотреть другие решения Электрощит для частного дома на клеммах. 3 фазы. 230кв.м. Наро-Фоминск.
  • Тип объекта: Частный дом;
  • Площадь: 230кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество этажей: 2;
  • Помещения: 3 спальни, 2 детские, гостиная, 3 санузла;
  • Пожелания: Все нагрузки на клеммах

Срок реализации проекта: 3 месяца

Электрощит для частного дома с АВР. 3 фазы.
190кв.м. Подольск.
  • Тип объекта: Частный дом;
  • Площадь: 190кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество этажей: 2;
  • Помещения: 2 спальни, гостиная, гостиная, 1 санузел;
  • Пожелания: Система АВР (автоматический ввод резерва)

Срок реализации проекта: 5 месяцев.

Электрощит для квартиры. 3 фазы.
57кв.м. Москва.
  • Тип объекта: Квартира;
  • Площадь: 57кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество комнат: 2, кладовая, санузел;
  • Пожелания: Неотключаемая линия, ограничение по высоте.

Срок реализации проекта: 2 месяца.

Электрощит для квартиры. 3 фазы.
93кв.м. Хабаровск.
  • Тип объекта: Частный дом;
  • Площадь: 93кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество этажей: 2;
  • Помещения: 5;
  • Пожелания: Бокс малого размера (до 72 модулей), ввод снизу

Срок реализации проекта: 2 месяца.

Электрощит для частного дома. 3 фазы.
120кв.м. д.Головково Электрощит для квартиры с Siemens Logo. 3 фазы. 80кв.м. Реутов. Электрощит для частного дома с GSM реле. 3 фазы. 100кв.м. Москва. Электрощит частного дома на дифавтоматах. 3 фазы. 75кв.м. Пыть-Ях Посмотреть другие решения Электрощит для частного дома. 3 фазы.
120кв.м. д.Головково
  • Тип объекта: Частный дом;
  • Площадь: 120кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество этажей: 2;
  • Помещения: 3 спальни, гостиная, 2 санузла;
  • Пожелания: Электрощит на базе бокса Shneider Pragma

Срок реализации проекта: 9 месяцев

Электрощит для квартиры с Siemens Logo. 3 фазы. 80кв.м. Реутов.
  • Тип объекта: Квартира;
  • Площадь: 80кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А
  • Количество комнат: 3, кладовая, гардеробная, балкон, санузел;
  • Пожелания: Весь свет на кнопочных выключателях через контроллер Siemens Logo.

Срок реализации проекта: 4 месяца.

Электрощит для частного дома с GSM реле. 3 фазы. 100кв.м. Москва.
  • Тип объекта: Частный дом;
  • Площадь: 100кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество этажей: 2;
  • Помещения: 2 спальни, кухня-гостиная, 1 санузел;
  • Пожелания: установка GSM реле для удаленного управления обогревателями

Срок реализации проекта: 2 месяца

Электрощит частного дома на дифавтоматах. 3 фазы. 75кв.м. Пыть-Ях
  • Тип объекта: Частный дом;
  • Площадь: 75кв.м;
  • Ввод: 3 фазы, 25А;
  • Количество этажей: 2;
  • Помещения: 5, кухня-гостиная, мансарда, терраса, санузел;
  • Пожелания: все нагрузки сделать на дифференциальных автоматах

Срок реализации проекта: 4 месяца

Еще проекты

Доставка и оплата

Условия оплаты:
- 50% предоплата за проектирование;
- 100% предоплата за комплектующие и сборку после выполнения проекта
Способы оплаты:
- Наличными в офисе
- Онлайн на сайте: Яндекс Деньги, QIWI, Webmoney, Сбербанк, Альфа-клик
- Выставление счета

Сборка и монтаж распределительного щита в квартире или частном доме


После завершения монтажных работ по проводке силовых кабелей наступает завершающий и не менее ответственный момент – сборка электрощита. Разберём на конкретных примерах, как комплектуется и устанавливается распределительный щиток для частного дома или квартиры.

Стандартный щиток для жилого дома

Важная информация

Прежде чем узнать, как собрать электрощиток, следует ознакомиться с их основными видами. По способу установки их делят на:

  • встраиваемые;
  • накладные.

По материалу изготовления корпуса на:

  • металлические;
  • пластиковые.

Электрощиток в частном доме или квартире может быть любого из вышеперечисленных видов. При его выборе, учитывается как, будет производиться монтаж электро-щитка и его дальнейшая эксплуатация. Не лишним будет сказать и о производителях, как самих корпусов, так и комплектующих.

От качества приобретённых материалов во много зависит безопасность и надёжность оборудования. Наиболее известными брендами в этой сфере выступают:

  • «ABB»;
  • «IEK»;
  • «Legrand»;
  • «Schneider Electric».

Эти компании, за многие годы присутствия на рынке электроэнергетического оборудования, зарекомендовали себя с самой лучшей стороны.

В заключении вводной части перечислим основные компоненты на основе которых осуществляется сборка электро-щитка. К ним относятся:

  • выключатели автоматического типа;
  • корпус;
  • крепёжная шина для автоматики (DIN-рейка);
  • силовая проводка различного сечения;
  • шины распределения питания (PE и N);
  • электросчётчик .

Шины распределения питания для заземления

В зависимости от конкретного назначения в щиток могут быть установлены дополнительные элементы или наоборот, некоторые не потребуются. Например, промежуточный распределительный щит, как правило, не требует установки счётчика. Более сложные конструкции могут включать в себя элементы сигнализации и прочих контролирующих приборов.

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

Создание схемы

Электрический щиток в частном доме или квартире начинается с проектных работ, а именно – создания монтажной схемы. При этом желательно придерживаться рационального подхода к распределению будущих элементов. Это позволит не только сделать устройство более компактным, но и сэкономить на проводке. На данном этапе окончательно определяется место для монтажа готового оборудования.

Как рассчитать количество мест в электрощите

Рациональный подход при проектировании распределительного щита, в первую очередь, подразумевает грамотный расчёт количества мет под устанавливаемое оборудование. На практике в этом нет ничего сложного, поскольку все современные компоненты электрических щитов имеют строго унифицированные размеры.

За единицу измерения здесь считается один модуль. Эта площадь равна месту, которое занимает автоматический выключатель с одним полюсом. Его ширина равняется 17 с половиной сантиметров. Данный стандарт является международным и подходит для любых современных электротехнических компонентов.

Для удобства проведения расчётов предлагаем вам таблицу с основными компонентами, которые могут потребоваться в распределительном щите.

Таблица размеров модулей:


Пример простого расчёта для распределительного щита

Для практического понимания, как проводятся подобные расчёты, приведём небольшой пример для простого щитка распределения в квартире или частном доме.

На рисунке размещена схема, в которую включён счётчик электрической энергии. По условиям нашей задачи ввод основной линии выполнен при помощи кабеля ВВГнг сечением – 3*6 квадратных миллиметров. Теперь проведём подсчёт установленных в щите модулей и занимаемого ими места:

  • на входе автоматический выключатель с двумя полюсами = 2 модуля;
  • далее установлен счётчик электроэнергии = 6 модулей;
  • после счётчика два УЗО = 4 модуля;
  • автоматические выключатели с одним полюсом в количестве шести штук = 6;
  • нулевые шины, предназначенные для двух УЗО = 2.

Подведём итоги суммировав все модули и получим – 20 мест и это для простейшего щита распределения. Поскольку все специалисты рекомендуют закладывать в расчёты определённый запас, на случай установки дополнительных компонентов, понимаем, что корпус для щитка надо приобретать, как минимум, на 24 места. Желательно это значение увеличить до 40, чтобы впоследствии не столкнуться с проблемой нехватки места.

Несколько слов про УЗО

При проектировании и монтаже важно помнить ещё об одном моменте – включение в схему УЗО. Эта аббревиатура расшифровывается как – устройство защитного отключения. Как и автомат УЗО является устройством защиты, но намного более чувствительным.

Автоматические выключатели рассчитаны на работу с короткими замыканиями в сети. Ток при таких нагрузках может достигать сотен ампер. Однако даже пара десятков миллиампер могут пагубно сказаться на человеческом здоровье. УЗО защищают именно от таких неприятностей.

Например, ребёнок засунул в розетку посторонний предмет, и ток будет мгновенно отключён. Плюс к этому необходимо добавить вид заземления в квартире. Уже повсеместно используется система с тремя фазами и нолём (международный стандарт TN-C). УЗО в такой системе является единственной и надёжной защитой от перегрузок.

Подготовка инструментария

Чтобы выполнить правильное подключение автоматов и остальные работы с распределительным щитом понадобятся некоторые инструменты. Для проверки работоспособности схемы после подключения всех компонентов используют мультиметр.

Грамотно выполненная разводка

Для работы с винтовыми соединениями необходимы крестовая и плоская отвёртка. Зачистка изоляции выполняется специальным инструментом или хорошо отточенным ножом. Не помешает, иметь под рукой плоскогубцы и молоток.


Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на электрооборудовании и его монтаже.

Минимальные требования при проектировании распределительного щита

Помимо важности предварительных расчётов, о которых мы говорили выше, при создании схемы щитка необходимо учитывать некоторые нюансы. В целом, они не требуют неукоснительного выполнения, однако при введении в конструкцию во многом повышают её надёжность и удобство эксплуатации.

С одной стороны, нужно стремиться к простоте устройства, с другой, не пренебрегать советами опытных специалистов. В первую очередь это касается разделение подключений на несколько силовых линий. В аварийной ситуации такой подход позволяет быстрее обнаружить место поломки. Важным моментом при нескольких линиях является возможность лишь частичной потери энергообеспечения помещения.

Это правило разделения в полной мере касается и автоматических выключателей. Оптимальное подключение автоматов в распределительном щите выполняется по следующей схеме – каждая комната отдельно. При этом желательно чтобы на линию света и розеток был установлен отдельный автоматический выключатель.

Щиток с цифровыми датчиками

Основное подключение автоматов в щитке выполняется через один центральный выключатель. Не стоит забывать и о приборах с повышенным потреблением энергии – варочных панелях, стиральных машинах и аналогичных. Все они подключаются в сеть через отдельный автомат.

Сборка щита

Разработав схему и определившись с комплектующими можно приступать к непосредственной сборке. Тут важно отметить момент, касающийся установки электросчётчика. Как правило, этим занимается контролирующая энергосбыт организация. В ряде случаев, установить счётчик можно и самостоятельно, но для этого необходимо обязательно получить соответствующее разрешение и составить акт.

Монтаж распределительного щита состоит из одиннадцати шагов:

  • Монтаж корпуса щитка на стену или в подготовленной нише.
  • Завод подводящей проводки в корпус с одной стороны и линий из комнат, а также мощных бытовых приборов, с другой.
  • Зачистка проводки для обеспечения надёжного контакта с клеммами автоматов.
  • Монтаж крепёжной шины (DIN-рейки) внутри корпуса распределительного щита.
  • Закрепление на шине всех комплектующих, в том числе и счётчика. Эта операция не представляет сложностей поскольку приборы или одеваются на рейку, с последующей фиксацией, или сразу защёлкиваются.

Правильное соединение проводки

  • Установка шин заземления и ноля.
  • Нарезка отрезков проводки для перемычек.
  • Соединение всей схемы в единую цепь. Некоторых смущает вопрос – как правильно подключить автоматы в электрическом щите. Между тем, ответ на него достаточно простой, главное правило – ввод фазы и подводка ноля осуществляются при помощи верхних клемм.
  • Визуальный контроль качества соединений и при необходимости протягивание винтов.
  • Подключение и опломбирование электросчётчика в присутствии или непосредственно представителем контролирующей энергосбыт организации.
  • Контрольный запуск системы.

После контрольного запуска необходимо ещё раз провести внимательную ревизию распределительного щита и всей системы на предмет запаха горелого, искрения или срабатывания автоматических выключателей. Если ничего этого не выявлено – щиток собран правильно, и им можно спокойно пользоваться.

Видео описание

Еще о сборке щитка в видео:

Замена и ремонт

Рассмотренный выше порядок действий касался конструирования и монтажа распределительного щита «с ноля». Такая установка необходима в новостройках или жилых помещениях после капитального ремонта. Зачастую подобных радикальных мер не требуется, достаточно произвести мелкий ремонт или расширить функционал уже установленного устройства.

Автоматы в щитке

Замена автоматов

Наиболее распространённой процедурой при ремонте распределительного щита является замены установленных автоматических выключателей. Перед проведением любых работ необходимо отключить пакетный выключатель.

Решая, как подключить автомат к проводке, не забывайте о правиле, которое было обозначено выше. Также необходимо внимательно изучить маркировку устройства и в магазине приобретать аналогичный с таким же номиналом. Не допускайте ошибки, приобретая более мощный автоматический выключатель – это неизбежно приведёт к аварийной ситуации. Для разгрузки сети лучше создать отдельную линию со своим автоматом.

При работе соблюдайте осторожность, чтобы полностью не обесточить помещение и не получить травмы. Техника безопасности в этом случае должна соблюдаться неукоснительно. Что касается пакетного выключателя то самостоятельной замене или ремонту он не подлежит, это могут выполнить только специалисты .


Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на монтаже инженерных систем.

Замена перемычек

Если выполнять внутренние соединения таких элементов как автоматические выключатели, по классической схеме, то используются отрезки провода с оголёнными концами. Из них делаются перемычки, формирующие из компонентов целевые группы.

Фазная «гребёнка»

Теперь эти элементы соединяются более надёжно и грамотно при помощи специальных изолированных шин из меди. Электрики их называют «гребёнками» поскольку внешне они похожи расчёски с редким зубом. Расстояния между контактами такой шины соответствует одному модулю или полуторной величине.

«Гребёнка» позволяет соединить несколько линейных автоматов в единую конструкцию и контакт осуществляется по нулевому проводу или фазе. Длина шин варьирует в зависимости от поставленной задачи. Как правило, можно соединить от двенадцати до шестидесяти модулей.

«Гребёнки» выпускают трёх видов:

  • фазные;
  • нулевые;
  • универсальные.

Первый тип соединяет фазные проводники и окрашивается в серый цвет, второй осуществляет контакт нулевых проводников. Этот вид шин окрашивается в синий цвет, как и нулевая жила проводки силовой линии. Универсальные «гребёнки» имеют двойную маркировку и могут устанавливаться на проводники как фазного, так и нулевого типа.

Эти соединительные элементы можно использовать не только для «связки» выключателей автоматического типа, но и для различных контакторов, УЗО и диф-автоматов.

Если после проведения ремонтных работ и включении щита происходит замыкание, следует внимательно изучить изоляцию соединяющей проводки. В случае повреждения изоляционный слой можно реанимировать при помощи изоляционной ленты.

Видео описание

Перемычку можно попробовать сделать самому, например, как в видео:

Замена корпуса

Второй, не менее распространённой процедурой является замена обветшавшего корпуса распределительного щита. Большинство производителей комплектуют их монтажной рейкой, а также шинами распределения питания. При покупке обратите внимание – если DIN-рейка выполнена из пластика, то такой корпус лучше не приобретать. Крайне ненадёжный вариант быстро приходящий в негодность.

Металлический корпус для щитка

Отдельного слова заслуживает размер приобретаемого корпуса. В идеале, ещё на стадии разработки схемы, в форм-фактор должен быть заложен запас на расширение. Поэтому при замене надо учитывать это обстоятельство. Например, если по схеме получается сорок модулей, то корпус лучше покупать на шестьдесят.

Это позволит устанавливать новые модули и проводить отдельные линии. Такое решение может потребоваться при приобретении более мощной бытовой техники. Также в сеть можно будет включать приборы, рассчитанные на работу кабеля с иными техническими характеристиками, чем в общей системе.

Достаточное пространство внутри корпуса упрощает установку элементов и их замену. Помимо этого, повышается безопасность эксплуатации, поскольку снижает риск перегрева компонентов.

Схема подключения на дверце щитка

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


После контрольного запуска, собранного или отремонтированного распределительного щитка он оставляется на несколько часов открытым. При этом нагрузку на сеть желательно повысить до максимума. Через пару часов можно проверить – греются ли компоненты щитка.

При правильной сборке и расчётах повышенной температуры быть не должно. В противном случае необходимо отключать щиток, и искать источник проблемы. Если этого не сделать – короткое замыкание неизбежно.

Примерно один раз в шесть месяцев необходимо протягивать все винты внутри распределительного щита. Это особенно важно при использовании в сети алюминиевых проводов.

Профессионалы рекомендуют не пожалеть трёх мест под установку в щитке модульной розетки. Это позволит подключать к щитку различные инструменты и освещение, полностью обесточив все линии.

Для создания высокотехнологичного щитка распределения, рекомендуется установить в него реле напряжения. Это устройство будет отслеживать показатели сети и в случае критического скачка вверх или падения напряжения автоматически отключит нагрузку. После восстановления номинальных показателей произойдёт включение. Таким образом можно надёжно защитить электроприборы имеющие повышенные требования к напряжению сети.

Устаревшие автоматы – «пробки»

Ещё раз обратите на размеры корпуса, как говорилось выше, он должен быть «на вырост» обеспечивая возможность расширения системы. Более просторный корпус снижает взаимный перегрев элементов и повышает срок их службы.

Протягивание креплений контактов можно совместить с уборкой внутри корпуса распределительного щита. Грязь заставляет элементы щитка сильнее греться, а пыль и паутина могут стать источниками коротких замыканий.

Видео описание

Еще пример сборки щитка в видео:


Заключение

В заключение можно сказать, что при должной аккуратности самостоятельная установка распределительного щита – мероприятие вполне осуществимое. Главное не забывать о технике безопасности и правильно сделать расчёты. Однако, чтобы гарантированно избежать ошибок, лучше доверить это дело профессионалам.

Пример расчета для электрощитка

Так как есть, по сути, множество возможных условий, то здесь я введу ряд ограничений, чтобы пример был более конкретный. Кому-то может повезти больше, кому-то меньше, но такова жизнь.
Итак, имеется однофазное электроснабжение, в щитке установлен счетчик с номинальным током 50 А. Энергокомпания разрешает максимальную мощность входного устройства с защитой от перегрузок 40 А. Вся проводка меняется полностью. Заменить проводку можно от исходных клемм счетчика (для этого следует вызывать монтера для снятия пломб). Если дом нормально спроектирован и построен, то уже от счетчика до щитка проложено что-то нормальное, вроде 4 мм² меди.

Как и в предыдущей статье, я исхожу из напряжения согласно нормам МЭК в 230 В.

Потребление

Важно определить, что будет потреблять и какие токи могут ожидаться. Для этого нужно составить список потребителей с их максимальным потреблением для определения сечения кабеля. Нужно понимать, что максимальная мощность подключения в приведенном выше случае составит всего 9200 Вт, потому одновременно включать все в электроплите (от 8800 до 10200 Вт) и потом еще утюг (до 2400 Вт) и пылесос (900-2000 Вт) не стоит. Здесь необходимо соблюдать баланс между удобством и возможностью и чем-то жертвовать.

В принципе нужно понимать, что как работает и с какой мощностью. Та же стиральная машина потребляет полную мощность первые 15-20 минут, пока идет нагрев воды и полоскание с порошком, далее мощность составляет 10-15% от заданной в паспорте. Так как это все очень индивидуально, то примем следующее для дальнейших расчетов крупных потребителей (из собственного опыта):

  • стиральная машина 2300 Вт (загрузка 6 кг, новые модели)
  • плита 9200 Вт
  • электрочайник 2000 Вт
  • утюг 2400 Вт
  • пылесос 1600 Вт

Токи короткого замыкания

Щиток

Как я упоминал в предыдущей статье, расчет покажет какую-то величину, которая в реальной жизни малоприменима, особенно, если сети, к которым подключен дом, уже не новые. В любом случае для получения данных, от которых можно отталкиваться для расчета, являются измерения. Существуют специальные устройства, которые по сути своей включаются в розетку и измеряют сопротивление сети до этой точки. Также устройство показывает расчетное значение тока короткого замыкания в месте измерения, но данную величину можно всего лишь использовать для общей оценки, так как она высчитывается исходя из текущих параметров (например, напряжения в сети). Потому за основу следует брать только измеренное сопротивление.

Само же измерение также не является окончательным ответом, так как токи короткого могут изменяться вследствие модификаций в сети, вроде ремонтов или замен оборудования, или изменения режимов в сетях среднего напряжения. Потому измеренной значение следует «ухудшить», чтобы гарантировать защиту даже на потом.

Есть ряд факторов, которые можно учесть, пересчитав измеренную величину.

Во-первых, измерение проходит в нормальных условиях, а при коротком замыкании провода разогреваются и из-за этого увеличивается их электрическое сопротивление.

Во-вторых, есть погрешность измерений самого прибора, которая в отдельных случаях могут быть до 30%.

В-третьих, влияние сети среднего напряжения. Максимальное изменение токов короткого замыкания в сети низкого напряжения из-за изменений в сети среднего напряжения составляет 10-12%.

Все эти факторы приводят к тому, что измеренное значение сопротивления следует увеличить в 1,6-1,7 раз.

Допустим, прибор показал величину 0,74 Ом и ток короткого замыкания 308 А при подключении на входных клеммах нашего щитка. Цифра довольно большая, теперь пересчитаем для худшего варианта.

Корректируем сопротивление сети:


Далее, считаем согласно МЭК 60038 минимальный ток короткого замыкания для сети до 1000В с изменением напряжения плюс-минус 10%


Как видно, минимальный возможный ток короткого замыкания почти в 2 раза меньше расчетного.

Примечание Для обычного бытового потребителя важен именно минимальный ток, так как для него время отключения критично. Если отключит минимальный, то максимальный проблем не составит.
Конечные потребители

Итак, у нас есть ток короткого замыкания на входе в щиток. Но встраиваемое там оборудование должно защищать провода по всей их длине, а не только возле щитка. Дальше есть два варианта: измерение или расчет. Так как я исхожу из полной замены проводки, то и токи короткого можно высчитать. В случае, если меняется щиток и только часть проводки, то советуют провести измерения и расчеты, как указано выше.

Итак, расчет. Имеет смысл его проводить перед началом работ и покупки проводов для оценки параметров в любом случае. Как исходные величины для сопротивлений возьмем максимальные допустимые величины сопротивлений из тех же стандартов МЭК (ниже приведены данные только по меди):

Сечение, мм² Сопротивление, Ом/км
1,5 12,2
2,5 7,56
4 4,70
6 3,11

Далее расчет. Примем следующее: до нашей розетки нужно проложить 50 м кабеля от щитка. Допустим, что мы выбираем кабель сечением 2,5 мм² с сопротивлением 12,2 Ом/км.

Сопротивление сети в точке подключения данной розетки составит:


Здесь есть несколько моментов, которые важно отметить. Сопротивление кабеля следует умножать на 2, так как сопротивление имеет два проводниках в проводе, и, хотя измеренное сопротивление является комплексной величиной, для расчета можно пренебречь реактивной составляющей. Также величины приведены в Ом/км в таблице, потому требуется пересчет в метры.

С помощью ранее приведенной формулы высчитываем минимальный ток короткого замыкания:


И из этого результата видно, что для гарантированного отключения нужно брать максимум С-автомат на 8 А или В-автомат на 16А.

Интересный факт Стандартными являются выключатели на 10 и 16 А (в общем-то неважно, какой тип). И если брать автоматы на 8 или меньше ампер, то может оказаться, что их цена в 1,5-2 раза выше. Это следует учитывать при планировании, так как исключить поломку выключателя нельзя, а искать потом тот же С4А на замену может быть дорого и банально сложно из-за их редкости. У некоторых производителей есть автоматы на 13А, но тут тяжело говорить о ценовой политике, кто-то делает, как и 10А, кто-то дороже.

Здесь важно вновь отметить – автоматы защищают только кабель, они не защищают от короткого замыкания то, что подключено в розетку.

Какие главные недостатки такого расчета? Мы не учитываем сопротивления клемм, например, или сопротивление устройств защиты. Их сопротивление маленькое, и в принципе добавив 0,1-0,15 Ом к расчету можно скомпенсировать эту неточность ( в примере выше ток короткого будет 83А, что для данного случая роли уже не играет).

К сожалению реальны случаи (в постсоветском пространстве, по крайней мере), когда покупаешь кабель, а его реальное сечение меньше, чем написанное (например, 2,1 вместо 2,5 мм²). И если на одножильном проводе это еще проверить можно (штангенциркулем, например), то для многожильного провода можно забыть об этом. Здесь поможет только измерение.

Кабель продается большими отрезками, можно увечить длину, соединив последовательно все проводники. Так можно будет измерить и высчитать реальное сопротивление провода и в дальнейшем использовать эту величину для расчета и выбора автоматов.

Подбор устройств защиты по токам короткого и нагрузке

Вначале выполним расчет для подключения ряда потребителей, чтобы пример был более конкретный и начнем от более крупных потребителей к более мелким:

Электроплита

Проложен медный кабель 6 мм², от щитка до розетки 15 метров.

Ток короткого замыкания:


Возможен В-автомат на 32А или С-автомат на 16А (для плиты вполне нормально подойдет В-автомат, да 16А С-автомат маловат). Как я ранее писал, полная мощность плиты 9200 Вт, что означает 40А. Так как максимально возможный автомат 32 А, то нужно исходить из того, что все сразу включать нельзя. Что именно – зависит от потребления. В принципе для некоторых плит комбинация 2 конфорки и духовка дает 25 А, можно и так сделать.

Стиральная машина

Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 30 метров.

Ток короткого замыкания:


Так как в машинке встроен электромотор, стоит выбрать С-автомат, в данном случае С10А.

Электрочайник

Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 20 метров.

Ток короткого замыкания:


Так как электрочайник обычно не один там включен (это кухня), то здесь бы я советовал выбрать что-то вроде В16А-В20А.

Прочие электроприборы

Здесь речь идет в первую очередь об утюге или пылесосе (из упомянутых мною ранее крупных потребителей). В принципе их могут включить в любую розетку, потому в общем случае достаточно посчитать ток для самой отдаленной розетки (пример выше с 88,2 А и В16А именно тот случай). Если не выходит – нужно брать большее сечение, сделать надписи на розетках и предусмотреть специальные розетки для того же утюга (у пылесосов провода бывают достаточно длинные).

С одной стороны можно подобрать автомат под каждую розетку, с другой – иногда хочется унификации, да и проще при покупке кабелей и выключателей, здесь каждый решает для себя сам.

Для освещения расчет аналогичный, но тут чаще используется провод сечением 1,5 мм², так как клеммы в комплекте могут подходить для многожильного 2,5 мм² и то со скрипом. Но там и не такие большие токи, особенно если речь о светодиодном освещении.

Дополнение на основе комментариев от 27.11.18 Речь идет исключительно об осветительных приборах и их питании. В данном случае физически может быть так плохо спроектирован светильник, что туда 2,5 мм² просто не влезут по причине недостаточного места для нормального сгибания провода (я сам с таким сталкивался).
Выключатель в таком случае следует также выбирать по токам короткого замыкания, так как сопротивление проводника будет больше, то и токи короткого выйдут меньше, а значит и выключатель потребуется меньшего тока (В10А вместо В16А, например).

Координация устройств в щитке

Итак, есть следующие важные данные:

  • Вводное устройство максимум 40А
  • Ток короткого замыкания в щитке 173,7 А
  • Электроплита – максимум В32А
  • Стиральная машина – С10А
  • Розетки – В16А

Итак, в первую очередь выберем вводное устройство. Для начала возьмем несколько различных типов выключателей на 40А (здесь и далее будет использоваться программа Siemens Simaris Curves, детальнее про программы я написал в конце статьи) и рассмотрим ситуацию для системы заземления TN.


На этом графике представлены ток короткого замыкания на входе в щиток и кривые выключателей типов В, С и Е. Последний еще известен, как «селективный автоматический выключатель» (селективный к ниже расположенным выключателям, так как отключает даже большие токи короткого с задержкой во времени). В данной системе (TN) время 0,4 секунды определяется для кабелей к розеткам, в то время как для распределительной сети (чем является сеть между вводным выключателем и выключателями на отдельные ветви) это время составляет 5 секунд. Во всех случаях время отключения слишком высокое, а именно более 5 секунд.

Маленькое напоминание

Решением в данном случае может стать использование разъединителя с плавкой вставкой. По сути обычный плавкий предохранитель, но с внешним видом, как автоматический выключатель.

Выглядит следующим образом:


Взял для примера первую попавшуюся картинку из интернета, разъединитель от Hager со встраиваемыми предохранителями типа D02 («пробки»). На нем написано 63А, но так как типоразмер одинаковый, то в этот разъединитель можно установить любой предохранитель D02.
Итак, временно-токовая характеристика выглядит следующим образом (gG обозначает плавкий предохранитель общего назначения):


Максимальное время отключения 3,2 секунды, что соответствует нормам. Теперь посмотрим по селективности ниже, а именно сравним с В32, В16 и С10 с соответствующими, рассчитанными выше токами. Вначале В32 и плавкий предохранитель:


Здесь все хорошо, из графика явно видно время срабатывания каждого из защитных устройств. Естественно, что ситуация для маленьких выключателей будет лучше:

В16 и предохранитель



С10 и предохранитель



В целом существуют для каждого производителя таблицы селективности устройств защиты, например, как приведенная ниже.


Маленькая таблица для выключателей с характеристикой В, большая — С. Синим выделен номинальный ток выключателя, черный на светлом фоне — граничный ток селективности. Обе таблицы представляют селективность автоматических выключателей от Siemens к его же плавкому предохранителю 40А. Недостаток подобных таблиц — проверить все комбинации очень сложно, потому некоторые случаи даже не рассмотрены, хотя и не исключена селективность.

Ситуация для системы заземления ТТ

В данной ситуации отключение в распределительной сети должно произойти за 1 секунду, у конечных потребителей — за 0,2 секунды (исторически сложились такие величины). И если мы примем, что токи короткого замыкания соответствуют рассмотренным ранее, то потребители будут отключены вовремя (время срабатывания выключателя до 0,1 секунды), то для вводного устройства ситуация похуже. Тот же плавкий предохранитель на 40А сработает за целых 3,2 секунды. В общем нужно идти вниз по номиналу:


Как видно, предохранитель даже на 32А не отвечает нормам по времени отключения, но все устройства на 25А можно использовать. В данном случае имеет смысл остановиться на селективном выключателе и в целом получиться следующая картинка:


Автоматы В16А и С10А селективны, В20А — только для случая короткого замыкания, но не в случае длительной работы. Последнее в принципе можно применить, нужно только помнить, что если выбило селективный выключатель, то вполне могла быть проблема на нагрузке за В20А.

Дополнительная информация

Устройство дифференциального тока УДТ

Согласно рекомендации норм отдельные УДТ стоит ставить к каждому устройству защиты от токов короткого замыкания и перегрузок. Обязательными по требованию норм являются розетки, особенно там, где есть контакт электроприборов с водой или где высокая влажность.

Рекомендованы автоматические выключатели, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (дифференциальные автоматы, RCBO), как универсальное и компактное решение. Хотя цена на них выше, чем на комбинацию выключатель+УДТ. Также существует обоснованное требования применения подобных устройств в ТТ-системах. Причина такого для ТТ-систем в том, что есть одна особенность замыканий по сравнению с TN-системами. Так как в случае ТТ-системы заземление выполняется не от источника питания, а в месторасположении потребителя, то фактически ток замыкания между фазой и корпусом может (и чаще всего бывает) меньше, чем между фазой и нейтралью (в TN-системах эти величины практически идентичны). Фактически это очень большой дифференциальный ток, но иногда недостаточно большой, чтобы сработал выключатель, но вполне достигающих величин, слишком высоких для простого УДТ.

Примечание. УДТ ранее в нормах называлось УЗО, согласно МЭК правильное название устройство дифференциального тока.

Размер щитка

Актуально для тех, у кого в квартире (энергокомпания может требовать основной выключатель возле счетчика, но иногда им все равно, тогда можно все дома держать). Здесь не нужно экономить место. Лучше взять щиток, который будет полупустой, но с ним будет и удобнее работать и всегда будет возможность для расширения.

Программы

Известные мне программы я привел ниже. Единственный естественный недостаток – использование исключительно собственного оборудования для сетей низкого напряжения. Все приведенные ниже программы бесплатны, но иногда требуют бесплатной регистрации для скачивания или первого запуска. Расположены они в порядке личных предпочтений.

Калькуляторы и конфигураторы

На этой странице вы можете воспользоваться калькуляторами и конфигураторами EKF. Удобные и бесплатные онлайн-сервисы помогут сэкономить время на расчеты параметров, необходимых для построения надежной системы электроснабжения. Вы сможете подобрать оборудование в зависимости от спецификаций проекта, определить оптимальную комплектацию распределительного шкафа, посмотреть готовые решения и решить другие необходимые задачи. К вашим услугам калькулятор MasterTool с набором дополнительных конфигураторов, а также программы MasterHome, MasterCad и MasterCost.

Читайте также: