Простая и сложная проводка для электрического щита в частном доме и вместительном гараже

Вариант 5

В данном варианте для защиты групп используются дифавтоматы и обычные автоматические выключатели. Автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ) защищают кабель от перегрузки, от действия тока короткого замыкания и защищает человека от поражения электрическим током. На каждый дифавтомат нужно подать фазу и ноль. Уже после выхода с данных устройств объединять нули также нельзя. Нулевые рабочие проводники остальных групп, которые защищены обычными автоматическими выключателями, подключаются на вводную общую нулевую шину.

В данной статье представлены простейшие варианты схем однофазных электрощитов. В них рассмотрены практически все защитные устройства, показано как их нужно подключать и есть описания использования того или иного варианта. Исходя из своей индивидуальной ситуации вы должны разрабатывать свою схему. Помните, что она должна удовлетворять всем современным нормам электробезопасности.

Вариант 4

В данном варианте схемы на вводе стоит противопожарное УЗО на 100-300 мА, а дальше некоторые группы защищаются индивидуальными УЗО на 10-30 мА. Для исключения одновременного срабатывания вводного и группового устройств на вводе рекомендуется ставить селективное УЗО. Оно имеет временную задержку на срабатывание и обозначается на корпусе латинской буквой «S».

В данной схеме нужно не запутаться с подключением нулевых рабочих проводников. Нули после разных УЗО нельзя объединять между собой, иначе устройства будут сразу отключаться. Поэтому после каждого УЗО нужно ставить свою нулевую шину если к нему подключено несколько групп или нулевой рабочий проводник нужно сразу подключать к УЗО, если оно защищает одну группу. Ниже на схеме это как раз и показано.

Как вмазать щиток в стену — инструмент, порядок работ

Выше уже отмечалось, что наиболее сложная работа — монтирование электрического щита внутрь стены. Для решения задачи потребуется уровень (лазерный или пузырьковый), маркер, перфоратор с долото в комплекте, шпатель для раствора и острый нож.

После подготовки оборудования сделайте такие шаги:

• Приложите корпус электрощитка 220 или 380 В к тому месту, где будет выполняться работа. При создании контура используйте уровень, чтобы установить шкаф максимально ровно. По ширине сделайте запас в среднем на 20 мм с каждой из сторон.
• С помощью бура просверлите отверстие по контуру и используйте для этого диск или болгарку по бетону. Глубина отверстия должна быть где-то на 10 мм больше толщины шкафа.
• Включите перфоратор на ударный режим и с его помощью выбейте в стене углубление по указанному контуру.
• Сделайте штробу в верхней части, где будут входить кабеля.
• Подготовьте отверстия в щитке, если они еще не сделаны.
• Смочите нишу водой, а после посадите щиток внутрь с помощью цементного раствора.
• Корректируйте его расположение уровнем.
• Обратите внимание, чтобы края шкафа были в один уровень со стеной.

Сразу отметим, что внедрить электрический щиток в стену не так просто. Наибольшие сложности возникают с бетонной стеной, где может потребоваться применение болгарки.

После завершения работ дождитесь высыхания раствора и еще раз проверьте правильность ввода всех кабелей в электрический шкаф. После этого заделайте штробы раствором, а при наличии большого расстояния между ящиком и стеной задуйте его пеной, а через некоторое время осторожно обрежьте все лишнее.

https://youtube.com/watch?v=Ox2Y6v70nNs%3Frel%3D0%26modestbranding%3D1

В пятом варианте представлена схема трехфазного щита без вводного УЗО, но с использованием однофазных дифавтоматов на некоторые потребители. АВДТ ставится один на одну группу и поэтому их количество может быть равно количеству групп. Так все группы потребителей будут независимы друг от друга. То есть при возникновении утечки тока в одном приборе, отключится только дифавтомат, к которому он подключен. При использовании УЗО с 3-5 автоматами при срабатывании УЗО будет отключаться соответственно 3-5 групп. А это уже не очень удобно со стороны эксплуатации потребителей.

Вышеприведенные схемы имеют наглядный вид, чтобы донести саму суть подключений разных защитных устройств в одну общую схему электрощита. Также эти примеры очень элементарные и поэтому ваши схемы будут намного больше и сложнее.

Нужно ли УЗО?

Одним из самых главных вопросов, который однозначно идентифицирует электрика на хороший — плохой — это вопрос о целесообразности применения устройства защитного отключения (УЗО). Некоторые представители «старой гвардии» электриков, особенно работающих в ЖЭКах, до сих пор живут теми временами, когда УЗО необязательно было применять в бытовых электропроводках, но, уже начиная с 2001 года, – его применение стало обязательным. Однако старая «закалка» дает о себе знать и этот полезный прибор по-прежнему игнорируется. Таких электриков надо сразу определять во «вражеский» лагерь, вносить в черный список и предложить им, вооружившись кремниевым топором, идти охотиться на давно вымерших мамонтов.

УЗО и автоматические выключатели только с певого взгляда похожи друг друга. Кнопка «Test» однозначно говорит, что это УЗО

Итак, что такое УЗО? Научное и правильное название этого устройства – выключатель дифференциального тока. На каких принципах построена работа УЗО?

• УЗО подключается к фазному проводнику (L) (в трехфазных к трем фазным L1, L2, L3) и рабочему нулю (N). Причем в электронных УЗО обязательно соблюдается полярность подключения!
• Известно, что в замкнутой цепи переменного тока электрический ток, уходящий от источника питания и приходящий к нему должен быть равным. УЗО измеряет эти токи и в случае несоответствия срабатывают при определенном пороге. Точнее сказать, эти умные устройства измеряют не сами токи, а только их разницу.
• В однофазных (двухполюсных ) УЗО сравнивается ток, уходящий по фазному проводнику (L) и приходящий по рабочему нулевому (N), а в трехфазных (четырехполюсных) УЗО идет сравнения суммы токов всех фазных (L1, L2, L3) и рабочего нуля (N).
• Разница уходящего и приходящего тока очень часто может происходить при утечке электрического тока через тело человека или животных, хотя есть и другие варианты.
• Порог срабатывания УЗО почти всегда меньше, чем опасные величины тока, проходящие через человеческое тело. Чаще всего применяют УЗО с порогом срабатывания в 30 мА, а в помещениях с повышенной влажностью 15 или даже 10 мА.
• УЗО с дифференциальными токами срабатывания от 100 до 500 мА не предназначены для защиты людей от поражающих факторов электрического тока, а нужны для защиты электропроводки. Их часто называют противопожарными УЗО. Ток утечки в 300—500 мА, возникший в электропроводке, может привести к выделению мощности в 65—110 Вт, что при определенных условиях может привести к возгоранию.

Принцип работы УЗО в «комиксах»

Работа УЗО очень наглядно показана на рисунке. Главным измерительным элементом является тороидальный трансформатор тока, через центр которого встречно проходят «уходящий» фазный проводник с током I1 и «приходящий» нулевой с током I2. При штатной и нормальной работе электропроводки эти токи равны, а соответственно и магнитные потоки, создаваемые ими в тороидальном сердечнике, тоже будут равны по модулю, но противоположны по направлению. Ф∑=Ф1-Ф2=0. На сердечнике трансформатора находится измерительная обмотка, в которой при нормальных условиях не возбуждается ЭДС (электродвижущая сила).

Как только токи не будут равны, а это может происходить при пробое фазного провода на корпус электроустановки и касании его человеком, может возникнуть ток утечки, показанный на схеме оранжевым цветом. Тогда токи I1 и I2 перестают быть равными, соответственно суммарный магнитный поток в сердечнике Ф∑=Ф1-Ф2≠0, пропорционально своему значению будет возбуждать в измерительной обмотке ЭДС, которая при определенном пороге приведет в действие магнитоэлектрическое реле, которое расщепит контакты УЗО.

Узнайте, что лучше дифавтомат или УЗО, из нашей новой статьи на нашем портале.

Про УЗО можно еще рассказывать очень много, только коллектив авторов нашего портала опасается за то, что излишняя техническая информация может сбить с толку читателя, не имеющего инженерного образования. Именно поэтому приведем несколько тезисов и утверждений, основанных на многолетнем опыте, но которые помогут принять правильное решение:

• Использование УЗО в электропроводке дома или квартиры – обязательно. Каждое срабатывание УЗО может спасти человеческую жизнь.
• В характеристиках УЗО главное – это величина дифференциального тока, при котором гарантированно происходит его срабатывание. Она может быть различных номиналов: I∆=10, 30, 100, 300 мА.
• Другой характеристикой УЗО является предельная величина номинального тока, которое УЗО может через себя пропустить. Обычно производятся УЗО с In=10, 16, 32, 40, 50, 63, 80, 100 А. Этот показатель ни в коем случае не указывает на то, что УЗО будет отключаться при превышении токовых нагрузок. Оно для этого не предназначено. При сильном превышении номинального тока УЗО просто-напросто сгорит.
• УЗО не всегда сможет спасти человека от поражения электрическим током. Если в трансформаторе не будет «замечен» дифференциальный ток, то УЗО не сработает. Приводим очень плохой пример: человек стоит на изолированном основании и схватил фазный и нулевой рабочий провод. Тока утечки нет, УЗО не срабатывает! Поэтому применение этого устройства является не панацеей, а мощным подспорьем в вопросах безопасности. Правила техники безопасности УЗО не отменяет!
• Для домашней электропроводки лучше использовать электромеханические УЗО, они более надежные и точные, но и более дорогие.

Вскрытие электромеханического УЗО показывает его «богатый внутренний мир»

• На всех УЗО имеется кнопка «Тест», которая позволяет проверять их работоспособность. При нажатии кнопки должно произойти срабатывание УЗО, что позволяет судить о его исправности. В противном случае – срочная замена.
• Подбор номиналов УЗО и автоматических выключателей в электрощитке лучше доверить специалистам.

Подключение счетчика и автоматов

Если место для монтажа устройств учета и защиты расположено в зоне ответственности собственника помещения, то необходимо выполнить их установку согласно типовой схеме подключения счетчика электроэнергии и автоматов.

Установка распределительного щита

Для удобства монтажа и защиты электроприборов лучше всего использовать специально изготавливаемые для этих целей распределительные щиты.

Согласно п. 7 ПУЭ такие комплектные устройства относят к квартирным щиткам. Их стоимость начинается от 250 рублей и доходит до 10 тысяч

Обычно в такой щит устанавливают только аппаратуру следующего типа:

• вводной автомат;
• прибор учета электроэнергии;
• автоматические выключатели, предохранители и другие устройства управления и защиты;
• устройства защитного отключения;
• клеммы, шины и другие коммутационные элементы;
• элементы несиловых сетей, например, для кабельного телевидения;
• блоки бесперебойного питания постоянного тока с выносными аккумуляторами;
• блоки управления системой «умный дом».

Металлический или пластиковый бокс защищает размещенные в нем приборы от физического воздействия, попадания влаги и пыли. Квартирные щитки, размещенные в зоне ответственности потребителя, не опломбируют, чтобы владелец помещения имел доступ к автоматическим выключателям. Такую процедуру проводят только для счетчика.

Щиты укомплектованы специальным профилем, который сделан из пластика или оцинкованного металла – DIN-рейкой. На них крепят все модульное оборудование, в том числе и счетчики. Это позволяет компактно и надежно разместить блочную аппаратуру.

Электрощитки бывают двух типов:

• Навесные. Задняя стенка у них разборная. Ее снимают и крепят к стене с помощью саморезов с дюбелями, а затем надевают корпус. При выборе такого варианта нужно заранее определиться с местом завода в щит электропроводки.
• Скрытого монтажа. В этом случае под щиток необходимо выдолбить нишу.

При выборе модели нужно в первую очередь убедиться, что имеющего места хватит для всех компонентов управления электросистемой. Лучше брать щиток с некоторым запасом объема, так как в будущем возможно присоединение новой автоматики.

Щиток скрытого монтажа не будет выпирать из стены. Но объем необходимой работы для его установки гораздо больше, чем для навесных моделей

Если нужно установить распределительный щит на улице, то для этого существуют специальные модели, которые обеспечат защиту оборудования от дождя, снега, сильного ветра с пылью и других природных явлений.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассмотрели как выполнить подключение электрического щитка. Подробнее — переходите по ссылке.

Необходимость вводного автомата

Необходимость установки вводного автомата и его номинал могут быть прописаны в договоре оказания услуг на подачу электроэнергии. Если таких требований нет, то автомат все равно лучше использовать.

Дело в том, что для монтажа и работ с приборами учета и контроля подачи электроэнергии необходимо обесточить сеть. Если вводной автомат размещен на территории потребителя, то можно самостоятельно выполнить его отключение.

В противном случае, отключить подачу электричества можно только с разрешения поставщика электроэнергии, причем необходимо будет вызвать специалиста, так как доступ к общим распределительным щитам посторонних запрещен.

Это создает следующие проблемы:

• необходимо договориться о времени отключения;
• если к одному коммутатору подключены несколько потребителей, то придется известить их о временном отключении подачи электроэнергии;
• вызов специалиста при неаварийной ситуации будет стоить денег.

Время на проведение всех работ при отключенном электричестве будет лимитировано. Поэтому нужно сразу подготовить место, инструмент и выполнить предварительные этапы, не требующие отсутствия питания.

Вводные автоматы номинала 32-64 A стоят недорого: от 300 рублей за китайский EKF до 1000 рублей за французские Legrand или Schneider

Поэтому перед тем как подключить автоматику и однофазный счетчик электроэнергии лучше один раз установить вводной автомат, чем каждый раз при необходимости работы в собственном электрощите договариваться об этом с электриками.

Современные счетчики электроэнергии

Сейчас на электрифицированных объектах стоят два типа счетчиков: устаревшие электромеханические или новые электронные. Основных показателя у любого типа электросчетчика два.

Класс точности (КТ) определяет максимально допустимую погрешность в процентах при измерении электроэнергии. На данный момент существуют классы бытовых счетчиков (от нижнего к высшему): «2. 5», «2. 0», «1. 0», «0. 5» и «0. Согласно п. 138 Постановления Правительства РФ №442 от 04. 2012 г. для физических лиц этот параметр должен быть 2. 0 или выше.

Поэтому при покупке прибора нет необходимости приобретать модели с более высоким классом, например «0. Они менее ходовые и более дорогие, поэтому менеджеры торговых фирм часто пытаются продать такие устройства незнакомым с темой покупателям.

Второй важный показатель – максимальный ток, который может пропустить через себя прибор. Для бытовых и жилых помещений этот показатель для однофазного устройства не может быть больше 60 A.

Бытовой однотарифный счетчик российского производства класса точности «1. 0» и рассчитанный на работу с током силой до 60 A стоит около 600 рублей

Также существуют многотарифные счетчики, которые можно запрограммировать на вычисление потребленной электроэнергии в разные суточные периоды.

Большинство приборов учета устанавливают на DIN-рейку в распределительный щит. При этом модель щита и счетчика нужно подобрать таким образом, чтобы снять показания можно было через окошко, не открывая дверцу – это очень удобно.

У однофазного счетчика 4 силовые клеммы для подключения проводов. Всегда, если смотреть на прибор, то слева-направо они идут в следующем порядке:

• Приходящая фаза.
• Отходящая фаза.
• Приходящая нейтраль.
• Отходящая нейтраль.

Перед началом монтажных работ необходимо обесточить провода: отключить входящий автомат или рубильник, а также обязательно проверить отсутствие напряжение мультиметром или индикационной отверткой. Причем не только на фазе, но и на нейтрали.

И счетчик и вся автоматика крепится на DIN-рейку с помощью присутствующих у них защелок.

Всю работу по комплектации щитка удобнее выполнять на столе. Поэтому лучше сначала полностью собрать конструкцию, а затем прикрепить ее к стене

Далее необходимо зачистить провода, которые идут от входного автомата, с помощью съемника изоляции или канцелярского ножа. Длина отрезков должна быть такой, чтобы они не болтались, но и не были в натяг. Очищенные концы вставляют в зажимы и закручивают их при помощи отвертки, причем нужно качественно протянуть оба винта.

Автоматические выключатели и УЗО

Своими руками можно осуществить подключение не только счетчика электроэнергии, но и автоматов, которые будут защищать линию и прибор учета от перегрузки и короткого замыкания.

Монтаж всех устройств производят также на DIN-рейку. Автоматы подключают только к фазе, а УЗО – еще и к нейтрали, которую выводят на шину. Желательно между автоматами оставлять небольшое пространство, так как в процессе работы происходит их нагрев, а доступ воздуха с боков помогает охлаждению.

Провод «земля» идет отдельно к своей шине. Он не заходит в счетчик, как и в автоматы и УЗО.

Определение понятия «электрощит»

Прежде чем будет рассмотрен процесс установки самого электрического щита, а также процесс его сборки, правильным будет понять саму эту систему. На практике используются различные интерпретации названия щита, но суть конструкции от разных наименований не меняется.

Предназначение, в данном случае, очевидное – принимать централизованный электрический потенциал и распределять этот потенциал по отдельным участкам территории, в частности, территории квартиры или жилого дома.

Схема распределения электричества (классический вариант): 1 – автоматический выключатель на вводе; 2 – прибор учёта электричества (счетчик); 3 – группа секторных автоматических выключателей; 4 – изолированная шина с винтовыми зажимами под нулевые проводники; 5 — изолированная шина с винтовыми зажимами под заземляющие проводники; 6 – распределение энергии по секторам

Кроме функции распределения, установка электрощита обеспечивает функционал защиты сегментов участка сети путём монтажа внутри короба шкафа щита автоматических выключателей и прочих защитных устройств.

Также схема конструкции может предусматривать внедрение контрольных функций – монтаж приборов, выполняющих:

• отслеживание частоты тока;
• контроль уровня напряжения;
• проверку наличия фазы и  т.д.

Как правило, функциональность электрощита определяется уровнем сложности электрической сети, а также технологическим (бытовым) оборудованием, включенным в состав эксплуатируемого участка.

Вариант бытового электрощита в реальном исполнении: 1 – автомат ввода силовой линии; 2 – счетчик энергии; 3 – группа секторных автоматов; 4 – защитное устройство (УЗО); 5 – монтажная траверса (DIN-рейка); 6 – рейка изолированная с винтовыми зажимами под «ноль»; 7 – рейка изолированная с винтовыми зажимами «земли»

Несмотря на относительно малые габариты конструкции, что является характерным признаком бытовых сетей, монтаж домашнего распределительного щита является важным процессом, которому следует уделить особое внимание.

Здесь недопустимы соединения низкого качества, применение схем включения, предварительно не рассчитанных, а также отказ от использования надёжных заземляющих элементов.

Сокращения и определения в статье

НТД – нормативно-техническая документация. ГОСТы, СНИПы, ПУЭ, паспорта изделий, каталог и иная документация. Электроустановка – комплекс мероприятий, связанных с питанием и защитой всех электроприборов на объекте. От вводного кабеля до подключенного к розетке прибора. АВ – автоматический выключатель. Модульное устройство для электрощитка, защищающее кабель от перегрева и от последствий короткого замыкания. УЗО – устройство защитного отключения. Аппарат для установки в электрощите для дифференциальной защиты человека от поражения электрическим током. Дифавтомат – дифференциальный автоматический выключатель. Устройство, совмещающее в себе функции АВ и УЗО. Также дифавтомат называют АВДТ. РН – реле напряжения. Устройство для защиты техники от повышенного или пониженного напряжения. А – Ампер. Обозначение потребляемого или номинального тока для оборудования. Сила тока. мА – миллиАмпер – обозначение уставки УЗО или дифавтомата по номинальному току утечки, при котором дифференциальное устройство должно отключить линию; ТКЗ – ток короткого замыкания в линии. Ток, который протекает при прямом замыкании фазного и нулевого или 2-х фазных проводников. БП – блок питания. Трансформатор напряжения для устройств, питающихся, как правило, от постоянного напряжения. Например 12/24DC (DC — постоянное напряжение); PE – защитный нулевой проводник, шина или контур. Оно же «заземление». То есть контур, соединенный с землей для обеспечения защитной функции.

Расчёты и составление схемы

Чтобы разобраться с тем, как собрать бытовой электрощиток, нужно предварительно составить схему такой конструкции. В свою очередь, составлению схемы предшествуют расчёты, при помощи которых подбирается электрическая аппаратура.

Удачный пример распределения составляющих компонентов внутри электрического щитка бытового назначения. Ничего лишнего, рационально расставленная аппаратура, достаточно свободного места

Электрические детали, составляющие внутреннее содержимое электрощита, обычно представлены следующим набором:

• автоматические выключатели;
• предохранительные колодки;
• контактные шины;
• пакетные переключатели;
• аксессуары, например, скобы, зажимы, проходные втулки и др.

Несмотря на относительно невысокие требования к бытовому электромонтажу, по сравнению с промышленным вариантом, принцип распределения энергии остаётся незыблемым. То есть каждая группа потребления выстраивается отдельным сегментом общей сети.

Пример расчёта и подбора автоматов под каждый отдельный сегмент схемы: 1 – сегмент освещения (автомат 10А); 2 – электрические розетки одной комнаты (автомат 16А); 3 – электрические розетки второй комнаты (автомат 16А); 4 – бытовая электрическая плита (автомат 25А)

Дом или квартира в современном оснащении традиционно содержат технику достаточно высокой мощности. К примеру, электроплита, микроволновая печь, стиральная машина.

Оборудование подобного класса подключается отдельной группой когда выполняется монтаж внутри распределительного щита. Соответственно, эта группа требует устройства индивидуального узла коммутации и блокировки.

На такую группу делается суммарный расчёт потребляемой мощности с учётом коэффициента запаса прочности. Другими словами – взятые из паспорта данные мощности на электрические машины суммируются.

К полученной сумме добавляют запас прочности — примерно 30% от полученной суммы. В результате есть значение мощности, по которому подбирают электрическую аппаратуру  на монтаж узла группы — пакетник, коммутирующий автомат, предохранительную колодку.

Натуральный вид примера сборки внутри бытового электрического щитка, где организовано распределение энергии по секторам в зависимости от потребляемой мощности и назначения сектора

Аналогичным способом создаётся любая другая группа отдельного сегмента сети, к примеру, отдельно на розетки, на освещение, на систему теплого пола и др.

Для стандартных квартир создание большого количества групп является не актуальным. Здесь обычно ограничиваются двумя, максимум тремя группами. А вот для загородной недвижимости схемы мультигрупповые – явление вполне обыденное.

Выбор модульного оборудования

До похода в магазин необходимо составить и согласовать с мастерами-электриками схему электрического щитка с указанием всех номиналов модульной аппаратуры.

Инженеры с опытом рекомендуют использовать технику следующих производителей — Hager, Legrand, ABB, Schneider Electric. Упомянутые компании выпускают аппаратуру высокого качества и гарантируют стабильность работы.

Во избежание трудностей с подключением и монтажом желательно брать оборудование одного производителя и серии. Это связано с тем, что в разных устройствах может отличаться ширина модуля и другие параметры по габаритам. В результате возникают трудности с монтажом аппаратуры в электрическом щитке.

Для проведения работ потребуется монтажный провод ПВ1 или ПВ3, имеющие сечение не меньше, чем для вводного кабеля.

Чаще всего хватает провода на четыре или шесть квадрат длиной до трех-четырех метров.

Маркировка фазного провода (L) заводом изготовителем может быть: черный,белый,красный, бирюзовый, коричневый, оранжевый, серый, фиолетовый, розовый. Коричневый, белый и черный чаще всего бывают фазными.

Заземление «PE» желто-зеленого цвета. Не путайте с рабочим нулем. Провод — рабочий ноль «N» имеет синий окрас.

Для соединения элементов электрического шкафа применяются 1-, 2-х и 3-полюсные гребенки в зависимости от числа фаз и расположения аппаратуры в боксе. Их применение позволяет сэкономить место внутри щитка.

При наличии в схеме групповых УЗО к каждому из устройств подводится нулевая шина с фиксацией на ДИН-рейку.

В качестве альтернативы для шины можно использовать кросс-модули, которые находятся в одном кожухе и разделены друг от друга.

Полезный элемент — ограничитель для DIN рейки, исключающий сползание установленной в электрическом щитке аппаратуры по краям. При отсутствии ограничителей и большом числе модульных устройств удержать их будет трудно.

Ситуация еще больше усложняется при использовании цельных проводов ПВ-1 или ПВ-3.

Из дополнительного оборудования потребуются заглушки для неиспользованных мест, а также пластиковые хомуты для стяжки проводов.