Правила и советы по монтажу электрощитка и автоматов

Что представляют собой автоматические выключатели

Автовыключатели – это специализированные устройства, основной задачей которых является защита электропроводки от возгорания. Конечно, они не способны защитить от удара током и от поломки бытовых приборов, но контролируют перегревание.

Функционирование основано на том, что устройства разрывают электрическую цепочку при следующих ситуациях:

• замыкание;
• резкое повышение напряжения в проводнике (выше определенной нормы).

Обычно автомат фиксируют на входе, что позволяет защитить идущий за ним участок цепочки. Поскольку ко всем элементам применяется разная проводка, устройства защиты должны работать при различной мощности тока.

Некоторым начинающим электрикам может показаться, что достаточно зафиксировать энергоемкий автомат, но это распространенное заблуждение. Ведь если защитное устройство не сработает при наличии тока большой силы, то произойдет возгорание проводки.

Автовыключатель российского производства

https://youtube.com/watch?v=v53UMXSpc5A

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.

Сборка электрощита и подключение защитной автоматики: третий шаг

После того, как все расчёты по нагрузке будут выполнены, можно приступить к сборке электрощита. В последнее время подобные элементы всё чаще изготавливают из пластика, устанавливая внутрь ДИН-рейку и 2 шины (нейтраль и земля). В зависимости от размера бокса, реек в нём может быть разное количество.

ФОТО: zyabkin.com.uaДИН-рейка для автоматов внутри очень хорошо видна

Если бокс небольшой (на одну ДИН-рейку), то сначала монтируется вводной автомат, далее электросчётчик (если необходимо), после идёт защитная автоматика по группам и линиям. Если бокс на 2 ДИН-рейки, а количество групп большое, как бывает при сборке щитка для частного дома, то автоматика отдельных линий перемещается ниже.

Разместив всю автоматику в нужном порядке, электромонтёр приступает к её расключению. Очерёдность такова:

• от вводного АВ на электросчётчик;
• от электросчётчика на УЗО;
• от УЗО на автомат группы;
• от автомата группы по линиям.

По сути, ничего сверхсложного в этой работе нет. Главное, вникнуть в суть.

ФОТО: remontnik.ruПри производстве электромонтажных работ аккуратность очень важна

Компоненты электрического щита

Распределительный щит состоит из множества устройств. Для надежной эксплуатации домашней электросети и защиты бытовых приборов, необходимо использовать автоматические выключатели, УЗО и диффавтоматы, реле контроля напряжения, шины и многое другое.

Автоматические выключатели

Приборы для автоматической защиты линии, которая к ним подключена. Они разрывают цель электропитания в том случае, если значение тока в линии значительно выше номинального параметра. Также предусмотрена защита от нагрева кабеля.

УЗО и диффавтоматы

Устройство защитного отключения (УЗО) отключает нагрузку, если появляются токи утечки. От них, в первую очередь, может пострадать человек. Также утечка негативно влияет на проводку, в результате чего провода могут нагреваться и возгорать.

Дифференциальный автомат — защищает от коротких замыканий, перегрузок, а также утечек тока. Его часто применяют вместо сочетания пары УЗО и обычного автомата. Главным преимуществом является защита от КЗ.

Реле контроля напряжения

Прибор используется для измерения входящего напряжения и поддержания заданного показателя. В случае резких скачков в сети, устройство отключает подачу электричества. Электрическая цепь замыкается только после восстановления показателя и выдержки времени. Основное назначение — защита электроприборов от скачков напряжения.

Шины заземления и зануления

Шины для заземления и нуля используют для удобства монтажа, а также соответствия щитка всем правилам ГОСТа и ПУЭ. Число DIN реек зависит от количества автоматов и других модулей, поэтому необходимо заранее составить схему монтажа.

Гребенчатая шина

Используется вместо перемычек из кабеля, которые раньше самостоятельно делались электриками. Гребенка выглядит как цельная пластина с торчащими зубьями и предназначена для подключения автоматов, стоящих в одном ряду.

Прочее оборудование

В качестве дополнительного оборудования в распределительном щитке используют модульные контакторы, выключатели нагрузки, розетки на DIN рейку, таймеры и многое другое. Остальные приборы увеличивают удобство управления сетью электропитания.

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.

Схема небольшого щита распределенияИсточник avatars.mds.yandex.net

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.

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.

Подключение автоматов в щитке – вход сверху или снизу?

Первое с чего бы хотел начать это правильность подключения автомата в принципе. Как известно автоматический выключатель имеет два контакта для подключения подвижный и неподвижный. На какой из контактов необходимо подключать питание к верхнему или нижнему? На сегодняшний день споров по этому поводу развелось очень много. На любом электротехническом форума куча вопросов и мнений на этот счет.

Обратимся за советом к нормативным документам. Что сказано в ПУЭ по этому поводу? В 7-м издании ПУЭ пункт 3.1.6. сказано:

Как видно в правилах сказано, что питающий провод при подключении автоматов в щитке должен присоединяться, как правило, к неподвижным контактам. Это также относится ко всем узо, дифавтоматам и прочих устройств защиты. Из всей этой вырезки непонятно выражение «как правило». То есть вроде, как и должно, но в некоторых случаях может быть и исключение.

Чтобы понимать, где расположен подвижный и неподвижный контакт нужно представлять внутреннее устройство автоматического выключателя. Давайте на примере однополюсного автомата рассмотрим, где находится неподвижный контакт.

Перед нами автомат серии ВА47-29 фирмы iek. Из фото понятно, что неподвижным контактом у него является верхняя клемма, а подвижным контактом – нижняя клемма. Если рассмотреть электрические обозначения на самом выключателе, то здесь тоже видно, что неподвижный контакт находится сверху.

У автоматических выключателей других фирм производителей аналогичные обозначения на корпусе. Взять, например автомат фирмы Schneider Electric Easy9, у него неподвижный контакт также находится сверху. Для УЗО Schneider Electric все аналогично сверху находятся неподвижные контакты, а снизу подвижные.

Другой пример, защитные устройства фирмы Hager. На корпусе автоматических выключателей и УЗО hager также можно увидеть обозначения, из которых понятно, что неподвижные контакты находятся сверху.

Давайте разберемся, с технической стороны есть ли значение, как подключить автомат сверху или снизу.

Автоматический выключатель защищает линию от перегрузок и коротких замыканий. При появлении сверхтоков реагируют тепловой и электромагнитный расцепитель, расположенные внутри корпуса. С какой стороны будет подключено питание сверху или снизу для срабатывания расцепителей разницы абсолютно нет. То есть с уверенностью можно сказать, что на работу автомата не влияет, на какой контакт будет подведено питание.

По правде говоря, должен отметить, что производители современных «брендовых» модульных устройств, такие как ABB, Hager и прочие допускают подключение питания к нижним клеммам. Для этого на автоматах имеются специальные зажимы, предназначенные под гребенчатые шины.

Почему же в ПУЭ советуют подключение выполнять на неподвижные контакты (верхние)? Такое правило утверждено в целях общего порядка. Любой образованный электрик знает, что при выполнении работ необходимо снять напряжение с оборудования, на котором будет работать. «Залазя» в щиток человек интуитивно предполагает наличие фазы сверху на автоматах. Отключив АВ в щитке, он знает, что напряжения на нижних клеммах и все что от них отходит, нет.

Теперь представим, что подключение автоматов в распределительном щите Вам выполнял электрик дядя Вася, который подключил фазу к нижним контактам АВ. Прошло некоторое время (неделя, месяц, год) и у Вас появилась необходимость заменить один из автоматов (или добавить новый). Приходит электрик дядя Петя, отключает нужные автоматы и уверенно лезет голыми руками под напряжение.

В недалеком советском прошлом у всех автоматов неподвижный контакт располагался вверху (например, АП-50). Сейчас по конструкции модульных АВ не разберешь где подвижный, а где неподвижный контакт. У АВ которые мы рассматривали выше, неподвижный контакт был расположен сверху. А где гарантии, что у китайских автоматов неподвижный контакт будет расположен сверху.

Для тех, кто со мной не согласен вопрос на засыпку, почему на электрических схемах питание на автоматы подключают именно на неподвижные контакты.

Если взять, например обычный рубильник типа РБ, который установлен на каждом промышленном объекте, то его никогда не подключат верх ногами. Подключение питания к коммутационным аппаратам такого рода полагает только к верхним контактам. Отключил рубильник и ты знаешь, что нижние контакты без напряжения.

Квартирный щиток. Схема.

Приступим к замене автоматов и УЗО в квартирном щитке. Первое, что нужно сделать – это отключить вводной автомат и УЗО в этажном щитке. Затем откручиваем металлическую панель (пластрон) в квартирном щитке и “помечаем” изолентой провода, синей – рабочий ноль N , желто-зеленой – защитный PE, фазный провод не трогаем, он у нас остается белым. Можно нанести маркировку и обычной ручкой или маркером, но нужно осторожнее обращаться с проводами, чтобы не затереть надписи. Провода у нас все белые (застройщик, как обычно это бывает, экономит на всём) и легко перепутать или забыть, где в квартирном щитке у нас фаза, где ноль, а где защитный проводник.

После этого можно открутить провода из автоматов. Нулевой рабочий и защитный проводники отходящих линий в квартиру можно и не трогать, т.к. автоматы у нас будут однополюсные. Первым в квартирный щиток устанавливаем на дин-рейку и подключаем вводной автомат ABB на 25А. Провод ППВ 4 кв.мм. у нас моножильный, поэтому обжимать его втулочным наконечником НШВИ не нужно.

Далее в квартирный щиток устанавливаем и подключаем согласно схемы УЗО ABB на 40А с током утечки 30 мА. УЗО в квартирном щитке подключаем многопроволочным проводом ПВ-3, концы которого обжаты втулочными наконечниками НШВИ серого цвета для 4 кв.мм.

Как правильно вводить кабели

Электрощиток со съемной крышкой, поможет правильно и удобно ввести жилы внутрь. На корпусах обычного типа предусмотрены отверстия для кабелей, которые слегка прорезают или выдавливают. Они располагаются вверху или внизу корпуса. Могут быть и в его задней стенке.

В электрощитках низкого качества, могут отсутствовать даже намеки на какие-либо отверстия. Тогда придется самостоятельно размечать и просверливать их, на это не у каждого хватит терпения. Поэтому лучше покупать корпус более дорогой и время на его монтаж уйдет меньше.

Первым делом необходимо завести жилу ввода. Она должна располагаться вблизи автомата ввода. На щитке имеются крепления типа гребенки, к ней следует прикрепить вводную жилу. В качестве стяжки используется пластиковый хомут. Его лишние концы обрезаются.

Кабель намечается маркировкой, которая указывается на схеме. Так поступают со всеми жилами. После их монтажа, прикладывается съемная крышка и на нее наносятся отметки. По ним делаются вырезы, и крышка встает на свое место.

• Что такое Силовой кабель?

• Как удобно размотать бухту кабеля на объекте при электромонтаже

• Электрические кабели. Назначение и критерии выбора

Разновидности электрических щитов

Размеры щита принципиально зависят от количества потребителей электроэнергии, которые от него питаются. Стандартные щиты в доме обычно маленькие. Их наибольшая сторона не превышает 50-60 см (речь о современных щитах типа IEK). Промышленные же щиты бывают высотой с человека и шириной в несколько метров.

Металлический корпус IEK

Существуют отличия и с точки зрения монтажа. Щиты для наружной установки крепятся на стены с помощью дюбелей. Они выпирают от поверхности на 10-20 см. Но существуют и щитки для внутренней установки. Они замуровываются в стены так, чтобы снаружи была только их дверца. В обоих случаях содержимое щитов обязательно должно быть доступно для ремонтного персонала. Как правило, дверца запирается на ключ, идущий в комплекте со щитом.

Что такое электрический щит и для чего он нужен?

Электрический щит — конструкция, состоящая из сложных модульных приборов, предназначенных для управления сетью электропитания. Из основных предназначений следует выделить:

• прием входящего напряжения от общей сети питания дома;
• анализ параметров входящей энергии и отключение внутренней сети при критических значениях;
• распределение потребителей на группы по зонам, мощности, предназначению;
• прямое подключение мощных потребителей, таких как варочные панели, бойлер, стиральные машины, кондиционер и т.д.;
• защита проводки и бытовой техники от короткого замыкания и других критических ситуаций;
• обеспечение полной безопасности при эксплуатации сети электропитания.

Как правило, они монтируются совместно со счетчиком электричества для большего удобства. В новом жилом фонде, где устройства учета находятся в коридоре, щиты устанавливают у входной двери.

Нормы подключения автомата в щитке согласно ПУЭ

К щиткам и их установке государственные органы предъявляют требования, которые прописаны в ПУЭ и должны отвечать ГОСТу 51778-2001:

• установленный щиток должен соответствовать документации, в которой четко отражается количество автоматов и их мощность, а также класс и степень защиты;
• на крышке должен устанавливаться значок напряжения – 380В или 220В;
• фаза должна быть подключена к неподвижному контакту;
• материал изготовления – металл или пластик, покрытый негорючей краской;
• на проводах сделать маркировку с обозначением приборов, которые подключены;
• между автоматами установить перемычки из шиноприводов;
• должно быть заземление корпуса ящика. На корпусе должны быть ушки, чтобы сотрудник электронадзора смог установить необходимые пломбы.

Требования к сборке

Распознавание фазы и ноля в проводе

Работы, проводимые с электрическими устройствами и проводкой, относят к разряду особо опасных. Поэтому сборка электрощитка подразумевает соблюдение определенных требований:

• заполнение элементами с учетом рекомендаций, которые даются в технических документах, превышать число приборов запрещено;
• наличие знака электротехнической защиты обязательно, здесь указывается допустимое напряжение устройства;
• материалы, из которых производится сборка электрического щита и его деталей, не должны проводить ток и возгораться;
• на кабелях обязательна маркировка, используют специальные бирки, которыми размечают отдельные группы элементов;
• клеммы соединяют с проводами по одному, шины различают цветом (черные – фаза, синие – ноль);
• если используют несколько автоматов выключения, соединение между ними оформляют с помощью специального проводника шин;
• заземление обязательно для корпуса и крышки;
• если частный дом построен из дерева, прокладывать внутреннюю проводку нельзя, поэтому используют специальные трубы, короба.

Какие автоматические выключатели подобрать для электрощита

Основной вопрос, затрагивающий многих пользователей: как определиться с автоматами? Расчёт номинального тока автоматического выключателя производится исходя из такого параметра как нагрузка потребителя или его мощность.

Для примера. Номинальная мощность одновременно включённых электроприборов и осветительной сети составит 15 кВт. Существует формула: P=U×I, где P-мощность, U — напряжение, I — сила тока. Если P=15000 Вт, то сила тока составит (округлив) 68 А. Это означает, сумма номинальных значений автоматов не должна превысить 68 А. Но следует помнить, что к щиту подводят трёхфазную сеть, поэтому номинальный амперах необходимо поделить на 3, что даст приблизительно 23 А. Это означает, что входной автомат следует устанавливать в 25 А.

Для осветительных сетей использует автоматы на 6.3 или 10 А. Это общепринятые стандарты, к которым удобно прибегать для экономии времени. Если всё же появилось свободное время, то можно рассчитать ампераж автомата на свет, используя вышеприведённую формулу, только P будет равно сумме мощностей всех ламп, используемых в отдельной или общей осветительной линии.

Ампераж автоматов для силовых цепей не должен быть менее 16 А. Именно такое номинальное значение позволит на протяжении длительного времени пользоваться электрическими приборами бесперебойно. Если установить автоматический выключатель с меньшим номинальным порогом, то включение бытового прибора будет восприниматься устройством как короткое замыкание на линии и автомат отключит напряжение.

Также в доме могут присутствовать и более мощные электроприборы: варочные поверхности, духовые шкафы, холодильные камеры. И если несколько розеток можно объединить в одну группу, то для таких приборов потребуется установка отдельного автомата со значением не менее 25 А. Мощность современной электрической панели может достигать 7 кВт и выше.

Четвёртый этап: крепление щитка на стене

Здесь может быть 2 варианта – внутренний или внешний монтаж. В последнее время домашние мастера идут по более лёгкому пути, коим является внешнее крепление бокса. В этом случае заизолированный вводной, а также отходящие на квартиру или частный дом кабели заводятся внутрь, бокс выравнивается по уровню и фиксируется на анкерные болты.

Более сложным является внутренний монтаж, но только при условии отсутствия ниши под бокс в стене. Если же она есть, то собранный щиток помещается внутрь, так же с фиксацией на анкера, а после оставшиеся по бокам щели шпаклюются. Однако штукатурка – не главное на этом этапе. Здесь важнее подключить все отходящие на жилые помещения провода.

ФОТО: remontnik.ruЩиток зафиксирован и подключен, после чего все щели зашпаклёваны

Критерии выбора, способа соединения автоматов защиты

В первую очередь, исходят из проектной документации, определяют какие характеристики цепи, сколько автоматов планируется установить в РЩ на каждой фазе, электрические параметры этих автоматов.

На промышленных объектах, где в распределительных щитах на одной дин – рейке к одной фазе подключается много автоматических выключателей. Особенно когда расключения осуществляется с трех фаз по разным группам потребителей электроэнергии. Рационально устанавливать соединительные шины фабричного производства, это значительно сократит большой объем работ, повысит надежность соединений и стабильность работы производственных электроустановок.

На распределительных щитах в жилых помещениях автоматы, подключенные к мощным электроприборам, нагревательному котлу, электроплитам, сплит системам, для подогрева пола. Тоже рекомендуется ставить заводские соединительные шины.

На осветительные и розеточные группы, где потребляемые мощности значительно меньше, можно поставить перемычки многожильным или одинарным медным проводом соответствующего сечения

При установке соединительных перемычек особое внимание надо уделять сечению шин и проводов на отдельных участках

Алгоритм сборки и подключения

Вне зависимости от того, какая выбрана схема щитка, мероприятия по сборке осуществляются последовательно. Они производятся только в чистой и сухой комнате.

Установка корпуса

Крепление корпуса в стене

Навесные модели ставятся на специальный крепеж, а встроенные – в нишу. Боксы допускается собирать в хорошо освещенной комнате у выхода. Влажность помещения должна составлять 15 %, расстояние до ближайшего выступа – 15 см, до газопровода – от 1 до 1,5 м, от пола – не ниже 1,4 м и не выше 1,8 м.

Дальнейшая инструкция по сборке встроенной модели предусматривает следующие действия:

1. Разметка при помощи уровня участка, где будет стоять электрощит. Рисуется линия, по краю которой прикладывается и обводится корпус.
2. Выполнение болгаркой разрезов по рисунку. Диск должен погрузиться в стену на 1/2.
3. Проделывание зубилом или перфоратором ниши по толщине ящика.
4. Проверка соответствия габаритов корпуса глубине ниши.
5. Установка штатного крепления на корпус, разметка точек вкручивания саморезов.
6. Просверливание перфоратором отверстий под крепежи.
7. Монтаж дин-рейки с модулями.
8. Заполнение полостей монтажной пеной.

Если в комплекте с навесной моделью не идет крепеж, ее можно прибить на стенку дюбелями. Для усиления крепления бокс садится на алебастр.

Правильная организация кабелей

Пример правильного ввода кабелей в щиток

Организация кабеля производится так:

1. Снятие крышки щитка и проделывание в ней отверстий под гофротрубу диаметром от 16 до 20 мм.
2. Обрезка гофротрубы перед выводом.
3. Удаление заглушки и подвод вводного провода к соответствующему автомату.
4. Установка кабеля на планку с проушинами, крепление его пластиковым хомутом. Стяжка подрезается под нужную длину кусачками.
5. Маркировка провода фломастерами.
6. Укладка провода в термоусадочную трубку, обозначение буквами.
7. Проделывание на заглушке насечек для плотной фиксации в отверстиях.
8. Размещение заглушки в установочном месте и ее крепление при помощи винтов.

Последовательность разделки проводов

Снятие изоляции с провода

Для снятия изоляции применяется специальный ножик с пяткой. Каждая жила после удаления изоляционного слоя маркируется. Дальнейшие действия:

1. Разделение провода слева направо вверху и направо от левого угла внизу.
2. Снятие изоляции с кончика кабеля ввода.
3. Обмотка проводов на 10 см до кончика малярным скотчем.
4. Маркировка кабеля.

Способы защиты внутренней начинки щитка

Изоляция проводов с помощью изоленты

Внутренние детали – самая дорогостоящая часть системы. Чтобы в нее не попала пыль и частицы мусора, можно закрыть кончики проводов колпачками от ручек, фломастеров или изолентой. Подвижные элементы снимаются с корпуса, а кабели располагаются внутри без резких перегибов. Схема укладки реализуется в направлении или против часовой стрелки, слева направо. Перегибы недопустимы.

В конце работ понадобится закрыть картонной накладкой или комплектной крышкой бокс и проклеить зазоры между стыками бумажным скотчем.