Правила и советы по монтажу электрощитка и автоматов

Расчёт потребителей

Составляется полный список потребителей. Для этого нужно не учитывать приборы вроде вентилятора или настольной лампы, а записывать и нумеровать каждый подведённый к щитку провод. Розетки нужно записывать отдельно, освещение — отдельно. Приборы повышенной мощности (бойлеры, стиральные машины, кондиционеры, электроплиты) требуют обеспечения защиты проводки от перегрузки, поэтому подключаются не через распределительные коробки, а непосредственно к щитку.

Список потребителей для трёхкомнатной квартиры обычно выглядит так:

Все потребители разбиваются на группы (цепи) в соответствии с потребляемой мощностью: розетки для бытовых приборов в одной комнате вроде утюга, бра, телевизора и прочих можно объединить в одну группу (розетки в одной комнате — одна группа, в другой — другая), освещение — в следующую, также по комнатам. Для каждой группы выделяется свой автоматический выключатель (или просто, автомат) на щитке, а для приборов повышенной мощности — стиральной машины, бойлера, электроплиты, кондиционера — выделяется свой отдельно для каждого. Автоматы могут также называться предохранителями или пакетниками.

Важно! Подключение маломощных приборов (ТВ, телефон, интернет, охрана) производится в отдельном ящике!

Далее список преобразовывается в таблицу, куда вносятся номиналы автоматов и УЗО.

Установка электрооборудования в распределительный щит

Не существует каких-либо стандартов, регламентирующих место установки модульных устройств в электрических щитках. Правило монтажа одно: схема размещения оборудования должна быть понятна как другим мастерам, так и пользователям. Входной автомат, блок общей защиты и измерительных приборов желательно разместить в верхнем ряду. Ниже расположить часто используемые модули.

Такое расположение элементов щита позволяет подключать вводный блок к верхним зажимам, а распределение напряжения по линиям производится с нижних зажимов.

Все внутреннее оборудование электрощита устанавливается на специальные DIN-рейки, которые чаще всего уже установлены в корпусе. Большинство производителей щитового оборудования комплектуют свою продукцию различными полезными дополнениями. Кроме DIN-реек, в этот перечень входят различные фиксаторы проводов и кабелей, уплотнители вводов, фальшпанели, а также специальные выкатывающиеся рамки для облегчения монтажа оборудования. Можно сказать что любой корпус распределительного щита изначально оснащен всем необходимым для установки модулей и других устройств.

Но ближе к теме! Мы уже определились где устанавливать основные группы модульных устройств. Верхнюю часть занимает входная группа, далее следуют часто используемые модули. К ним относятся УЗО группового вида. Как правило, на каждую розеточную линию устанавливается по одному УЗО и дополнительно для ванной и кухни. Такая защита по току вместе с  автоматами позволяет отказаться от установки дифференциальных автоматов.

Если говорить об автоматических выключателей, то первыми устанавливаются модули для защиты осветительных линий, далее розеточных и специально выделенных: для бойлера, стиральной машины и так далее.

Устанавливать автоматические выключатели, УЗО и другое оборудование на DIN-рейки очень просто. Модульное устройство вставляется на рейку до характерного щелчка, других операций выполнять не потребуется, так как оно надежно зафиксируется.

Для демонтажа или смещения оборудования достаточно отжать отверткой ушко модуля — устройство легко снимется с крепежной планки. Если в распределительном щитке необходимо установить прибор учета электроэнергии, он также устанавливается на DIN-рейку. Ну вот и все о монтаже оборудования в электрощите! Пора переходить к соединению элементов согласно принципиальной схеме.

Пример расчётов

Как можно выполнить расчёт нагрузки от потребителей в линии?

Шаг 1. Предварительно выполняем сбор нагрузок.

То есть, например, на кухне я планирую использовать следующую бытовую технику: микроволновая печь, электрочайник, холодильник, блендер, вытяжка, газовая плита с электродуховкой.

Составляем табличку. Вот что у меня получилось:

• Микроволновка – 0,9 кВт;
• Электрочайник – 2,2 кВт;
• Холодильник – 0,2 кВт;
• Вытяжка – 0,2 кВт;
• Газовая плита с электродуховкой – 2,8 кВт.

Итого суммарная мощность подключаемых приборов будет около 6,5 кВт.

Конечно, тяжело представить такую ситуацию, что все данные приборы будут включены одновременно и длительно, но, тем не менее, даже, если принять коэффициент одновременности 0,8, то мы получим довольно солидное значение 5,2 кВт, а ведь, возможно, в будущем вы обновите вашу бытовую технику на более мощную.

Шаг 2. Далее используем формулу для определения силы тока от напряжения и мощности:

I = P/UP = 5,2 кВт или 5200 ВтU = 220 ВI = 5200/220 = 23,6 А

То есть получается, что наши потребители будут создавать нагрузку в 23,6 А, мы защищаем нашу линию автоматом на 16 А, соответственно такая нагрузка для нас недопустима. Поэтому мы просто разделяем рассмотренные выше потребители на две группы и прокладываем две отдельные линии вместо одной, что я и сделал.

1) Ток утечки УЗО

Здесь стоит сказать, что основной характеристикой УЗО является ток утечки. Для защиты человека от поражения электрическим током используются УЗО с утечкой на 10 или 30 мА.

В моей схеме использовано два УЗО с током утечки на 30 мА. Как я писал выше – у меня всего шесть групп потребителей, и на каждое УЗО я повесил по три группы (см. схему).

Для УЗО также можно сделать расчёт. Расчётный ток утечки в линиях, подключенных к УЗО не должен превышать 1/3 от уставки УЗО. То есть для УЗО на 30 мА – это будет 10 мА (1/3 от 30).

Как посчитать?

Используем метод расчёта, приведённый в ПУЭ п. 7.1.83:

«При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети – из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника»
* 10 мкА = 0,01мА

Как примерно посчитать нагрузку в линии, было рассмотрено выше. Соответственно, зная расчётную нагрузку и длину кабеля для каждой линии можно определить естественный ток утечки и сделать вывод о том, сколько УЗО должно присутствовать в вашей схеме.

Также стоит отметить, что группы, подключаемые к каждому УЗО, я выбирал не случайно. Наиболее частой является утечка тока во влажных помещениях, то есть в ванной. Таким образом, к одному УЗО я подключил розетки ванной, тёплый пол ванной и дополнительные розетки кухни. То есть при срабатывании данного УЗО линия освещение, розетки комнаты и основные розетки кухни не будут обесточены.

2) Номинал УЗО

Также немаловажным параметром является номинал УЗО. Если для автоматического выключателя его номинал является основной характеристикой, определяющей вообще цель применения автомата, то для УЗО номинал определяет «живучесть» данного устройства.

То есть, например, если расчётная нагрузка на УЗО будет выше его номинала, то устройство попросту может выйти из строя.

Чем выше номинал УЗО, тем устойчивее это устройство к нагрузке.

В своей схеме я использовал оба УЗО с номиналом 40А, исходя из следующих соображений:

Номинал устанавливаемого мной вводного автомата 32А, то есть на шаг ниже, чем номинал УЗО, соответственно вводной автомат не позволит УЗО работать под нагрузкой, превышающей номинал устройства.

Схема на несколько групп

Редко схемы электрического питания бывают простыми: групп потребителей разделяют по этажам, отдельно выводят хозяйственные постройки, освещение гаража, подвального помещения, дворика и так далее. При огромном кол-ве потребителей помимо общего УЗО после счетчика, монтируют также автоматы, только с мощностью поменьше — на каждую конкретную группу. Отдельно с обязательным монтажом диф. автомата, выводят электрическое питание для ванной комнаты: это одно из самых опаснейших помещений в любом жилом здании.

Лучше всего установить автоматические выключатели на каждую группу мощностью по 2,5 кВт для сохранения электропроводки.

Распределительный щиток

Оборудование стоит покупать от известных компаний-производителей, которое выделяется высоким качеством. Например бренд «Schneider Electric», «ABB» — качественное электрооборудование, есть еще «IEK» — бренд по-проще и по-дешевле. Вы наверное спросите себя, почему не стоит рассматривать китайские аналоги? На электричестве нельзя экономить, особенно если вам важна ваша жизнь.

Схема распределительного щита

Существует множество конфигураций схем электрощита. Различаются они по месту применения (для дома или квартиры), наличию заземляющего контура (заземление, зануление или их отсутствие), количеству фаз (однофазная схема 220 вольт или трехфазная 380 вольт) и другим параметрам. Углубляться в данный вопрос не будем. Рассмотрим лишь простую однофазную схему с заземлением и выделим основные особенности сборки.

Ниже представлена схема с указанием основных компонентов распределительного щита. 

Корпус щита. Шина нулевых рабочих проводников. Шина нулевых защитных проводников (заземление или зануление). Устройство защитного отключения (УЗО). Автоматический выключатель. Счетчик электроэнергии. Линии групповых цепей.

Разработанная с учетом конкретного места назначения схема упростит ориентирование в разветвленной сети электропроводки, упорядочит потребителей энергии (бытовые электроприборы) и покажет назначение каждого задействованного элемента автоматики в электрощите.

Едиными правилами для любых схем распределительного щита являются:

• Наличие вводного автомата перед счетчиком. С его помощью можно будет отключить все фазы питающего напряжения для обеспечения безопасного проведения работ по замене счетчика.
• На электроплиты, духовые шкафы, кондиционеры и иную бытовую технику, обладающую большой мощностью целесообразно устанавливать отдельные автоматы в связке с УЗО. Либо скомпоновать данных потребителей с учетом их суммарной потребляемой мощности.
• Для помещений с большой влажностью нужно устанавливать дополнительное УЗО или дифференциальные автоматы.
• При компоновке электрощита необходимо соблюдать согласование характеристик установленных последовательно аппаратов защиты таким образом, чтобы в случае аварии отключалась только та линия питания или часть схемы, где возникла неполадка (принцип селективности).

Для чего нужен щиток

Электрощитом могут называться несколько систем. К ним относится распределительный щиток, главный и групповой. Все они работают по одному принципу. Для чего предназначается электрощит? У него есть несколько функций:

• Он должен принимать энергию от внешнего источника.
• Электрический щиток используется для распределения энергии по разным группам потребителей;
• Еще одной функцией щитка является защита проводки. Он предотвращает короткие замыкания.
• Современные щитки способны следить за качеством энергии, которая поступает потребителю, и при необходимости реагирует на это.
• Электрический щиток должен гарантировать абсолютную безопасность, защищать людей от многих поражающих факторов.

Небольшое устройство должно отвечать многим требованиям. Это требует внимательного и вдумчивого подхода к работе с электрическим щитком. Установка прибора не обойдется без проведения точного научного расчета. Однако все сложные понятия и процессы могут быть представлены в виде простых рекомендаций. Основные требования прописаны в ГОСТе.

Размеры и виды электрощитков

Рассчитав количество комплектующих и начертив схему электрощитка, необходимо позаботиться о том, куда все эти элементы будут устанавливаться. Пора приобретать шкаф, в который поместится вся необходимая электрика. Прежде всего, определяем точное место установки электрощита. Именно от места будет зависеть тип шкафа. К примеру, если щиток будет устанавливаться на улице, потребуется влагозащищенный шкаф, если в помещении, то можно обойтись обычным.

Различают следующие виды электрощитков:

• пластиковые и металлические;
• навесные и встраиваемые;
• разборные и цельные;
• с большим и малым количеством мест;
• с глухой и прозрачной дверцей;
• с механизмами запирания и без.

Также шкафы для бытовых электрических щитов отличаются по размеру и форме. Шкаф следует выбирать по месту и количеству электрической начинки, но если есть выбор, берите большой щиток. С большим щитком проще работать, к тому же останется дополнительное место на случай, если вы решите когда-нибудь провести модернизацию электросети.

Размер щитка определяется не только габаритами самого шкафа, но и количеством мест под однополюсные автоматы толщиной 12 мм. Учтите тот факт, что в вашей схеме будут не только однополюсные, но и двухполюсные автоматы, у которых толщина в два раза больше. В общем, чтобы правильно рассчитать количество требуемых мест в будущем шкафу, потребуется знать габариты всех применяемых в схеме автоматов. Но это не особенно сложно, поскольку чаще всего размеры у них стандартные.

Приведем пример, на котором вы увидите, сколько мест в щитке займет тот или иной модуль.

1. Однополюсный автомат займет 1 место.
2. Двухполюсный автомат займет 2 места.
3. Трехполюсный автомат – 3 места.
4. Однофазное УЗО – 2 места.
5. Трехфазное УЗО – 4 места.
6. Однофазный дифавтомат – 2 места.
7. Шина – 1 место.
8. Модульная розетка – 3 места.
9. Реле напряжения – 3 места.
10. Модульный электросчетчик – от 6 до 8 мест.

Проверка работы РЩ

Производится она путем массового (последовательного) включения всех возможных потребителей, после чего необходимо пройтись по всему объекту, проверив каждую розетку с помощью какого-нибудь заведомо работоспособного переносного электроприбора. Если ни на одном из этапов автоматика не отключила питание линии, значит, монтаж осуществлен верно.

Затем необходимо некоторое время понаблюдать за РЩ в режиме полной нагрузке. Если наблюдается искрение, дым, слышится треск, чувствуется запах гари, это свидетельствует о ненадежном контакте в одном из соединений, вызывающим перегрев, либо о неисправности прибора автоматики, который требуется заменить.

В случае отсутствия вышеобозначенных явлений рекомендуется проверить работоспособность основных узлов, обеспечивающих безопасность эксплуатации внутренней электросистемы — УЗО. Для этого используется специальный тестер, создающий утечки нормируемой величины (10, 30, 300 мА). Цена данного прибора вполне доступна даже для частного мастера. Некоторые модели оснащены собственной кнопкой контроля, при нажатии на которую устройство должно мгновенно отключаться.

Техника безопасности

Щиток обслуживают подготовленные работники. Аварийные работы проводят выездные оперативники. Начинают ремонт только после обесточивания распределительного устройства. Ставят предупредительные знаки о работе, запрещающие включать рубильники.

В щите под каждым выключателем делают четкие обозначения и надписи о принадлежности устройства к определенному контуру. Используют клейкие стикеры, на которых пишут короткие информативные надписи.

Работы выполняют на резиновом коврике или в токоизолирующей обуви. Надевают прорезиненные перчатки, рукоятки инструмента должны быть в изоляции.

Как выбрать хороший электрический щит

После количества мест надо определиться, а какой собственно щит нужен, какой конструкции. Какие вообще они бывают? По способу установки щиты бывают:

Навесные щиты, то есть для них не надо подготавливать специальную нишу, а он просто навешивается на стену или столб при помощи различного крепежа: анкеров, дюбелей, шурупов, саморезов, — все зависит от материала основания. Если щит устанавливается на улице, то он всегда должен быть навесным, а если внутри помещения, то при открытой проводке и в деревянных домах.

В деревянных домах целесообразно применять электрические щиты наружной установки

Встраиваемые щиты, — для них подготавливается ниша в конструкции стен. Такие щиты устанавливаются только внутри помещений и только при скрытой проводке.

По материалу корпуса электрические щиты подразделяются на:

• Щиты с металлическим корпусом. Они могут быть как навесными, так и встраиваемыми. Более высокая прочность корпуса дает им определенные преимущества, особенно при установке на улице. В таких щитках проще реализовать антивандальную функцию и ограничить доступ маленьких детей, — можно дверцу сделать на замке. Для уличных шкафов учета электроэнергии (ШУЭ) есть модели с запирающейся дверцей и прозрачным окошком, чтобы считывать показания счетчика.
• Щиты с пластиковым корпусом. Здесь существует такое многообразие моделей, что у новичка будут разбегаться глаза. Эти изделия могут быть как навесными, так и встраиваемыми, как предназначенных для уличной установки, так и внутри помещений. Разнообразие дизайнов помогут их вписать в любой интерьер. Обычно они более привлекательно смотрятся, чем металлические «собратья», но здесь могут быть неприятности, так как белоснежный пластик у некоторых моделей через пару лет может пожелтеть.

Итак, подытожим все вышесказанное и дадим несколько советов по выбору электрического щита:

• Во-первых, необходимо, прежде всего выбрать добросовестного продавца, у которого можно будет купить абсолютно все: и электрощиток, и всё модульное оборудование, и все комплектующие, и все, что пригодится при монтаже. Желательно, чтобы это был большой магазин с богатым ассортиментом, давно работающим на рынке. Такие продавцы очень дорожат своей репутацией, и найти контрафактную продукцию у них меньше шансов.
• Во-вторых, очень важен производитель электрического щита. Никогда не надо вестись на более низкую цену. Среди самых известных мировых брендов это: ABB, Schneider Electric, Hager, Legrand, Makel. Есть очень хорошие модели у российского производителя IEK, а уникальные по дизайну можно подобрать у греческого производителя Fotka. В этом вопросе лучше обратиться к специалистам, которые реально собирали и монтировали электрические щитки.

Такие электрические щиты могут стать украшением интерьера

• У каждого производителя бывают щитки с богатой и бедной комплектацией. Следует выбирать с богатой. Что должно быть у хорошего щитка?
• В хорошем щитке все DIN-рейки должны быть смонтированы на рамке, которую можно беспрепятственно демонтировать и вновь смонтировать в щиток. Это очень помогает при сборке.
• Организация и фиксация входящих кабелей.
• В щитке с хорошей комплектацией должны быть шины рабочего и защитного нуля и предусмотрены места их установки.
• Наличие органайзеров для кабелей, которые очень помогут упорядочить внутреннее пространство.
• В хороших встраиваемых щитках есть набор креплений, которые помогут устанавливать их без вмуровывания в строительные смеси, что облегчает монтаж.
• И, наконец, у известных производителей всегда есть возможность дозаказать какие-либо аксессуары для щитка: нулевые шинки, кросс-модули, гребенки, замки, дверцы различных цветов и другое.

Требования к электрощиткам

Прежде чем приступить к установке электрощитка своими руками, нужно его выбрать.

К выбору нужно подойти с максимальной ответственностью, ведь от этого зависит не только последующий монтаж, но и удобство пользования и безопасность в доме.

Существуют определенные требования к электрощитам и их установке.

Требования к электрощиту и правила монтажа таковы:

Электрощитки заполняются строго по технической документации, которая прилагается к электрощитку. В документах прописано число УЗО, которые разрешено устанавливать;
Обязательно электрощиток должен обозначаться знаком электробезопасности, на котором указано номинальное напряжение;
Электрощит должен быть изготовлен из негорючего материала, а покрытие не должно пропускать ток. Можно приобрести щиток из пластика или металла, покрытого специальной краской;
На провода внутри и снаружи щитка наносится маркировка, которая обозначает группу элементов. Делается это с использованием бирок;
К клемным колодкам нуля и заземления подключается только по одному проводу на клемму

Шины должны быть помечены синим цветом для нуля и черным — для фазы;
Автоматы между собой должны быть соединены шинопроводником;
Корпус и дверцы электрощитка должны иметь заземление;
Электрощиток обязательно должен иметь паспорт, в котором указывается тип электрощитка, уровень защиты, класс электрощитка, указания по установке, мерам предосторожности и многие другие данные;
При монтаже щитка в деревянном доме — запрещена внутренняя проводка, но если нет возможности проведения внешней, то внутренняя проводка в деревянном доме обязательно выполняется в трубах или металлорукаве.

Соблюдение указанных требований позволит без лишних проблем произвести монтаж электрического щитка своими руками в квартире или деревянном доме.

Но одних знаний будет недостаточно, нужна еще схема электрощитка, которая потребуется при проверке работ электриком.

Монтаж и сборка

Сборка внешней или внутренней конструкции принципиально между собой не отличается. Но во втором случае предварительно необходимо сделать нишу, к которой будут подходить проштробленные каналы для укладки электропровода. Любой электрошкаф состоит из нескольких частей, к которым относятся:

• основание щитка;
• место для укладки электрокабеля с его держателями;
• стойки для крепления клеммных колодок;
• дин-рейка.

В зависимости от модели может добавляться дверка, защитная накладка или замок.

Непосредственная установка заключается в монтировании короба на предназначенное для него место. Но перед этим в зависимости от стороны завода кабелей в щитке выламывается заглушка. В образовавшееся отверстие и заводятся электропровода. Бокс наружного исполнения вешается на предварительно установленный кронштейн. Существуют также модели, которые крепятся с помощью шурупов, для этого их прикручивают насквозь через заднюю панель в установленные дюбеля.

Сначала прикручивают дин-рейку и электросчётчик, если предусмотрена его установка. Затем устанавливаются шины заземления и зануления. На рейку одеваются автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматы и другие средства защиты. Устанавливать их несложно благодаря специально подпружиненной защёлке, которая прочно прижимает электрофурнитуру к дин-рейке. Пока не затянут крепёжный винт, устанавливаемое устройство можно легко двигать в горизонтальном направлении.

Как только все нужные приборы будут размещены, переходят к подключению проводов. Чтобы эти действия выполнить без ошибок, удобно использовать заранее составленный план электропроводки. Рекомендуется при коммутировании соблюдать цвет проводов. Так, к нулевой шине подключается провод синего цвета, заземление выполняется зелёным, а в качестве фазового используется коричневый.

https://youtube.com/watch?v=-uBzXFDq_Nk

Модели электрощитов не привязаны к изготовителям модульных элементов, например, в корпус ABB без каких-либо проблем можно установить электроавтомат Нager. Поэтому их функциональность определяется удобством монтирования и классом защиты. Среди множества выпускаемых изделий некоторые модели пользуются особенной популярностью для установки в квартирах. Но если в производственных зданиях основным критерием является надёжность, то в квартирах — эстетичность.

Для скрытой установки рекомендуется приобрести щиток Hager Cosmos VR118TD. Его дверца выполнена из прозрачного пластика, при желании ее легко можно снять с петель. Направление открывания — вверх. Бокс комплектуется шинами заземления и нуля, выполненными из латуни. Степень защиты соответствует IP 31. Количество устанавливаемых модулей равняется восемнадцати. Этот щиток отличается красивым внешним видом, удобством монтажа и невысокой ценой.

Если же необходим наружный щиток, можно приобрести модель VIKO LOTUS. Эта недорогая модель особенно актуальна станет для жителей хрущёвок. Она позволяет разместить в себе двенадцать модулей. В наборе содержатся шины, весь необходимый крепёж и дин-рейка. Белый цвет изделия и его затемнённая дверца подойдут для любого интерьера.

Построение системы электроснабжения без использования электрических щитов практически невозможно. Их установка не только делает удобным включение и выключение электроснабжения на определённых линиях, но и повышает безопасность использования электросети в целом. При этом боксы для размещения счётчиков и электрических модулей бывают разного размещения и их можно подобрать под любой интерьер.