Элементы автоматики для квартирных электрических цепей

Современный дом невозможно представить без сложной схемы электроснабжения. Еще совсем недавно и схема проводки в частном доме или квартире была проста, количество устройств, потребляющих электрический ток, незначительно, и электрический щиток состоял из счетчика и пары пробок.

Сегодня общая длина проводов даже в небольшой квартире может исчисляться километрами, а электрический щиток может походить на пульт в Центре управления полетами. Для того чтобы обеспечить правильное подключение электропитания в квартире или доме и безопасную работу всех электрических приборов без профессиональных знаний не обойтись. Но обыватель, он же владелец квартиры или дома, должен иметь хотя бы минимальное представление о том, что находится в коробке электрического щита и для чего нужны все эти устройства.

Зачем нужен электрический щит в вашей квартире?

Электрический щит – это вводно-распределительное устройство. Оно также может быть оборудовано приборами защиты. Если вы живете в многоквартирном доме, то квартирный электрический щиток является частью общей распределительной системы этажа, подъезда, дома, микрорайона. Устройство ввода силового кабеля в дом зависит от проекта. Например, схема подключения может быть такой: от трансформаторной подстанции силовые кабели входят в Главный Распределительный Щит (ГРЩ) дома. Здесь установлены рубильники и общий прибор учета потребляемой жильцами дома, электроэнергии. Здесь же подключены Щиты освещения (ЩО) и аварийного освещения (ЩАО) дворовой территории. Отсюда электрическая энергия распределяется по подъездам. Каждый подъезд, в свою очередь, оборудован собственным Вводно-распределительным устройством (ВРУ). В ВРУ подъезда подключаются Щиты освещения и аварийного освещения лестничной клетки, а также этажные распределительные щиты, устанавливаемые на лестничных площадках. В зависимости от проекта, индивидуальные квартирные приборы учета могут быть установлены в общем этажном щите или отдельно в квартире.

Этажные распределительные щиты имеют вводные автоматы для отключения питания в квартирах.

Таким образом, схема электропитания подобна природному устройству: вещества состоят из молекул, молекулы из атомов, атомы из электронов, электроны – из кварков, ну и так далее. Так и любой распределительный электрический щит включает в себя вводной рубильник, защитно-распределительные устройства, подающие электрическое питание пользователям, и, возможно, прибора учета. Квартирный электрический щит также состоит из вводного рубильника, с помощью которого можно обесточить квартиру и автоматов защиты по группам пользователей – розеток, выключателей, отдельных электрических приборов. В большой квартире или доме Главный Распределительный Щит может распределять электроэнергию по более мелким группам: например, Электрический щит первого этажа, второго этажа, и т.п. Или по какой-либо иной схеме, разработанной в проекте электроснабжения дома или квартиры.

Как устроен квартирный электрический щит?

Как уже было сказано выше, электрический квартирный щит представляет собой вводно-распределительное устройство, отвечающее за ввод силового кабеля в квартиру и распределение электроэнергии по пользователям электричества в квартире. В электрическом щите также осуществляется защита оборудования, установленного в квартире и людей. Рассмотрим подробнее компоненты, из которых собирается электрический квартирный щит.

Бокс

Коробка для размещения защитно-распределительного оборудования может быть для наружного или скрытого монтажа. Тип монтажа не влияет ни на что, кроме внешнего вида, но сделать выбор нужно на раннем этапе – от того, какой выбран ящик, зависит, как осуществляется подведение проводов, идущих от приборов, к щитку. Если выбран встраиваемый вариант, то необходимо оборудовать нишу в стене для установки коробки.

Место расположения электрического щита теоретически лучше подобрать в центре квартиры, чтобы приблизительно уравнять длину трасс кабелей. Однако, практически это не всегда осуществимо: чаще всего, электрический щит располагается на входе, в прихожей. В продаже имеются боксы для сборки щитка, выполненные из металла или пластика.

Современные изделия рассчитаны на установку стандартных устройств, поэтому имеют фиксированные размеры. Размер ящика определяется в зависимости от количества приборов, устанавливаемых в него. Их номинальная мощность и количество рассчитываются в зависимости от электрооборудования квартиры. В продаже имеется широкий выбор модельного ряда различных производителей, поэтому подобрать подходящий не составит сложности.

DIN-рейки

Для монтажа стандартизированного оборудования используются стандартные профилированные монтажные планки. Аббревиатура в названии «DIN» происходит от названия Немецкого института стандартизации: «Deutsches Institut für Normung», которым был разработан международный стандарт для этих изделий. В зависимости от веса оборудования и силы тока, существует несколько стандартных размеров и профилей DIN-реек. Изготавливаются они из стали или алюминия.

Для бытовых электрических щитов обычно используются монтажные планки Ω-профиля, размером 35х7,5 мм – по российским стандартам (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) рейка ТН35. Часто боксы для щита уже укомплектованы DIN-рейками. Если в комплекте монтажных планок нет, то стандартный профиль продается либо отрезками, рассчитанными на установку определенного количества модулей, либо кусками, длиной 1600 мм. Их можно нарезать в необходимый размер. Задняя часть планки имеет перфорацию для крепления рейки в коробке щитка.

Нулевая шина

Планки с клеммами для присоединения нулевых проводов и проводов заземления. Изготавливаются из латуни или никелированные. Шины PE используются для заземления, шины N – для подключения нулевых проводников. Отличием шины N от PE является наличие изоляторов.

Соединительная шина

Служит для соединения вводных клемм автоматов. Другое распространенное название – гребенка. В зависимости от типа автомата защиты – однополюсный, двухполюсный или трехполюсный, используются соответственно, однополюсные, двухполюсные или трехполюсные распределительные гребенки. Распределительная гребенка может быть заменена перемычками из проводов – заводского или самостоятельного изготовления.

А также:

1. Клеммные размножители или коммутаторы, клеммы ввода. Устройства, служащие для организации удобного и красивого расположения проводов в щитке. Чаще всего используются при размещении большого количества оборудования.
2. Фиксаторы кабеля. Также не являются обязательным элементом, а служат для удобства расположения проводов в щитке.
3. Распределительно-защитные модули. К ним относятся вводной автомат, автоматы защиты, УЗО, дифавтоматы.
4. Распределительно-защитные модули.

Выше описано устройство самой коробки для размещения оборудования. Теперь перейдем к рассмотрению непосредственно распределительно-защитных модулей.

Вводной автомат

Вводной автомат — необходимое устройство для обеспечения защиты электрической системы квартиры от перегрева, короткого замыкания и для отключения питания всей квартиры. Выбор необходимого вводного автомата зависит от линейного напряжения, частоты тока, режима нейтрали, токов короткого замыкания и проектной мощности электрооборудования. Расчет мощности вводного автомата осуществляется по специальным формулам при составлении проекта электроснабжения, регламентируется ГОСТом 30331.5-95 и ПУЭ.

Наиболее важным параметром выбора является проектная мощность электрооборудования. Для того чтобы ее подсчитать, нужно составить список из всех предполагаемых потребителей электроэнергии: осветительных приборов, котлов, насосов, телевизоров, стиральных машин, электрочайников, утюгов и прочих фенов. Суммируя все значения потребляемой мощности, исходим из того, что может случиться ситуация, когда все электроприборы в квартире включены одновременно. Такого, конечно, в реальности, скорее всего, не будет, но расчёт производят исходя из максимума потребления.

Полученную сумму мощности умножаем на коэффициент одновременности спроса. Для квартир обычно применяют коэффициент 0,7. Полученное значение делим на значение линейного напряжения – на 220 Вт. Результат округляем в большую сторону и выбираем вводной автомат, рассчитанный на номинальную силу тока, полученную при расчетах. Не следует занижать мощность силы тока автомата – возможно срабатывание автомата при перегрузке. Не стоит и сильно превышать – брать «с запасом».

Вводной автомат кроме защиты, является общим рубильником, отключающим полностью питание в квартиру. Поэтому устанавливают его до прибора учета – счетчика. В многоквартирных домах часто автомат ввода установлен еще в этажном электрощитке.

УЗО

УЗО – устройство защитного отключения. Устанавливается для защиты оборудования и людей от поражения ударом электрического тока, которое может возникнуть в случае неисправности прибора или проводки. УЗО представляет собой контроллер, учитывающий разницу между величиной подаваемого в сеть и возвращающегося тока. Если разницы нет или она укладывается в заданную погрешность, автомат защиты не срабатывает. Если разница существует, значит, электрический ток пошел «на лево» — существует утечка, устройство срабатывает и прекращает подачу тока в сеть.

УЗО может устанавливаться на всю сеть или дома или квартиры, или на какую-то группу автоматов защиты. Тогда несколько УЗО объединяются под общим устройством защиты. Выбор УЗО также зависит от суммы потребляемой мощности электроприборов.

Дифавтомат

Дифавтомат тоже является автоматическим устройством отключения, но в отличие от УЗО, которое защищает только от неисправностей в проводке или оборудовании – от утечки тока, дифференциальный автомат срабатывает и при коротком замыкании и при перегрузке. То есть, дифавтомат является более универсальным прибором, позволяющим защитить сеть и от повреждений и от перегрузок. В системе обычно используется сочетание УЗО и дифавтоматов.

Автоматы защиты

Приборы автоматического отключения – автоматы, используются для защиты электроприборов в электрической сети от перегрузки. Отключение срабатывает при включении в сеть приборов, номинальная потребляемая мощность которых превышает расчётную нагрузку, определяемую номинальной мощностью автомата. Также, автомат срабатывает при возникновении в сети, контролируемой автоматом, короткого замыкания.

Автоматы ставятся либо на сеть из группы потребителей, к примеру, осветительных приборов, либо для контроля одного электрического прибора, к примеру, котла. Номинальная мощность автоматов рассчитывается исходя из проектной мощности электрической сети.

Группы автоматов объединяются под защитой дифавтоматов.

Прибор учета

Электрический счетчик, предназначенный для учета потребленной электроэнергии, может быть установлен в квартирном щитке. Современные модели электрических счетчиков могут устанавливаться на DIN-рейку.

Сборка электрического щита требует определенных профессиональных знаний. Поэтому следует доверить эту работу специалистам.