Щиты распределительные

Щиты распределительные: классификация, устройство, монтаж и эксплуатация

Распределительный щит (РЩ) – это комплексное электротехническое устройство, предназначенное для приема, распределения и учета электрической энергии, а также для защиты отходящих линий от токов перегрузки и короткого замыкания. Он является ключевым узлом в любой системе электроснабжения, обеспечивая безопасное и надежное функционирование конечных потребителей. Конструктивно РЩ представляет собой сборку из одного или нескольких корпусов, содержащих коммутационные, защитные, управляющие и измерительные аппараты, а также устройства для соединения и подключения проводников.

Классификация распределительных щитов

Классификация РЩ осуществляется по множеству признаков, что позволяет точно специфицировать изделие под конкретные задачи проекта.

По месту и способу установки:

• Напольные (стационарные): Устанавливаются непосредственно на полу или на фундаменте. Имеют, как правило, крупные габариты и высокие номинальные токи.
• Навесные: Крепятся на вертикальные строительные конструкции (стены, колонны). Наиболее распространенный тип для внутренней установки в помещениях.
• Встраиваемые: Монтируются в заранее подготовленные ниши в стенах. Позволяют экономить пространство и улучшать эстетику помещения.
• Уличного исполнения: Имеют повышенную степень защиты оболочки (обычно не ниже IP54) от пыли и влаги, широкий температурный диапазон.

По материалу корпуса:

• Металлические (сталь, нержавеющая сталь, алюминий): Обладают высокой механической прочностью, обеспечивают электромагнитное экранирование. Требуют обязательного заземления.
• Пластиковые (поликарбонат, полиэстер): Легкие, коррозионностойкие, обладают хорошими изоляционными свойствами. Чаще применяются для щитов учета, этажных и квартирных щитков.

По конструктивному исполнению и назначению (в соответствии с ГОСТ и сериями изделий):

• Щит распределительный (ЩР): Общее обозначение для щитов, распределяющих энергию по группам.
• Главный распределительный щит (ГРЩ): Устанавливается на вводе в здание или сооружение. Предназначен для защиты отходящих линий, учета электроэнергии, контроля и управления. Имеет высшую степень автоматизации.
• Вводно-распределительное устройство (ВРУ): Выполняет функции ввода питания, учета, распределения и защиты. Часто является аналогом ГРЩ для жилых и административных зданий.
• Этажный распределительный щит (ЩЭ): Устанавливается на этажах жилых домов для распределения энергии по квартирам.
• Квартирный щиток (ЩК): Устанавливается на вводе в квартиру, содержит групповые автоматы, УЗО/диффавтоматы, счетчик.
• Щит управления (ЩУ): Содержит аппаратуру для управления технологическими процессами (пускатели, реле, ПЛК, элементы АСУ).
• Щит автоматического ввода резерва (ЩАВР, АВР): Обеспечивает автоматическое переключение питания с основного источника на резервный и обратно.
• Щит постоянного/переменного тока: Служат для распределения оперативного тока на подстанциях и объектах связи.

По степени защиты оболочки (IP):

Код IP (Ingress Protection) определяет защиту от проникновения твердых предметов и воды.

• IP20, IP30: Для сухих отапливаемых помещений. Защита от крупных твердых частиц.

IP41, IP54: Для помещений с повышенной влажностью, возможными брызгами. Защита от пыли и водяных брызг.

• IP65, IP66: Пыленепроницаемые, защищенные от струй воды. Для улицы и производств.
• IP67, IP68: Защита от временного или постоянного погружения в воду.

Основные компоненты и аппаратура распределительных щитов

Наполнение РШ определяется проектом и включает в себя следующие типы аппаратов:

• Вводные аппараты: Рубильники, разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели в литом корпусе (ВА). Обеспечивают общее включение/отключение щита и защиту вводной линии.
• Аппараты групповых линий: Автоматические выключатели (АВ), устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматические выключатели (диффавтоматы). Осуществляют защиту конечных потребителей.
• Приборы учета: Счетчики электрической энергии (индукционные или электронные).
• Коммутационная и распределительная аппаратура: Клеммные блоки, шинные соединители (гребенчатые шины), нулевые и защитные (PE) шины.
• Вспомогательное оборудование: Модульные контакторы для управления нагрузкой, реле (контроля напряжения, времени, импульсные), сигнальная арматура (лампы, звонки), источники питания низковольтных систем.
• Шинопроводы: Главная шинная сборка (ГШС) для распределения тока по секциям щита, шины N и PE.

Принципы компоновки и монтажа

Компоновка аппаратов внутри щита подчиняется строгим правилам, направленным на безопасность и удобство обслуживания.

• Зонирование: Верхняя часть щита, как правило, отводится под вводную аппаратуру и главные шины. Средняя часть – под групповые автоматы и УЗО. Нижняя часть – под клеммы для отходящих кабелей и дополнительные устройства.
• Маркировка: Все аппараты, шины, проводники должны иметь однозначную маркировку в соответствии с принципиальной схемой. Цветовая маркировка проводников обязательна: фаза (L1, L2, L3) – коричневый, черный, серый; нулевой рабочий (N) – синий; защитный (PE) – желто-зеленый.
• Заземление: Корпус металлического щита, дверца, все нетоковедущие металлические части должны быть надежно соединены с главной заземляющей шиной (ГЗШ) посредством защитного проводника PE.
• Монтаж на DIN-рейку: Подавляющее большинство современных аппаратов (автоматы, УЗО, реле) монтируются на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм, что ускоряет монтаж и демонтаж.
• Требования к проводникам: Сечение монтажных проводов внутри щита должно соответствовать току защитного аппарата. Соединения должны быть надежными, предпочтение отдается обжимным наконечникам.

Нормативная база и стандарты

Проектирование, изготовление и монтаж РЩ регламентируется следующими основными документами:

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок) – Главы 1.5, 1.7, 1.8, 4.1, 7.1.
• ГОСТ Р 51778-2001 (Щитки распределительные для производственных и общественных зданий).
• ГОСТ 32395-2013 (Щитки распределительные для жилых зданий).
• ГОСТ Р 51321.1-2007 (Устройства комплектные низковольтные распределения и управления).
• СП 256.1325800.2016 (Электроустановки жилых и общественных зданий).
• Серии производителей (например, ЩО-70, ПР-11).

Таблица: Сравнение основных типов распределительных щитов

Тип щита	Основное назначение	Типичное место установки	Ключевые компоненты	Примерная степень защиты (IP)
ГРЩ / ВРУ	Ввод, учет, распределение и защита электроэнергии по зданию/объекту	Вводное распределительное помещение, ЦТП	Вводной рубильник/АВ, счетчики, секционные АВ, АВ групповых линий, УЗО на вводе	IP31, IP54
ЩР (распределительный щит)	Распределение энергии на группу потребителей в пределах одного помещения/этажа	Электрощитовые, производственные цеха, коридоры	Групповые АВ, УЗО/диффавтоматы, контакторы для управления освещением/двигателями	IP31, IP54
ЩЭ (Этажный)	Распределение энергии по квартирам на этаже, учет	Этажные холлы жилых домов	Квартирные АВ (один на квартиру), счетчики (опционально), общие УЗО/АВ	IP31
ЩК (Квартирный)	Прием, учет, распределение и защита цепей внутри квартиры	Прихожая квартиры, ниша	Вводной АВ, счетчик, групповые АВ, УЗО/диффавтоматы на линии розеток, ванной, кухни	IP20, IP41
ЩАВР	Автоматическое переключение между основным и резервным источником питания	Электрощитовые ответственных потребителей (котельные, ЦОДы, больницы)	Два вводных АВ, АВР-контроллер, реле контроля фаз, механическая/электрическая блокировка	IP31, IP54

Процесс проектирования и заказа распределительного щита

Заказ щита осуществляется на основе технического задания (ТЗ) и однолинейной принципиальной схемы, которая должна содержать:

• Номинальные токи и количество вводов.
• Перечень всех отходящих групп с указанием типов и номиналов защитных аппаратов (АВ, УЗО).
• Требования к приборам учета.
• Необходимость систем АВР, УПП, дистанционного управления.
• Требования к корпусу (материал, степень защиты, цвет, способ установки).
• Схему соединений внутренних цепей.

На основе этих данных производитель осуществляет компоновку, сборку, внутреннюю коммутацию и испытания щита.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ГРЩ от ВРУ?

Граница между понятиями размыта. Традиционно ГРЩ – устройство более высокого уровня, устанавливаемое на вводе в здание от трансформаторной подстанции, часто с секционированием. ВРУ – это, как правило, устройство для ввода и распределения в пределах одного здания. Однако в современной практике и нормативной документации термины часто используются как синонимы для обозначения главного щита на объекте.

Как правильно выбрать номинал вводного автоматического выключателя?

Номинал вводного АВ выбирается исходя из разрешенной мощности объекта (указанной в технических условиях) и сечения вводного кабеля. Ток вводного АВ должен быть меньше или равен длительно допустимому току кабеля, но при этом обеспечивать защиту от перегрузки. Например, при разрешенной мощности 15 кВт (≈ 23А при 3-фазном вводе) и кабеле 5×10 мм² (допустимый ток ~50А), вводной АВ может быть выбран на 32А.

Обязательно ли устанавливать УЗО в щите?

Согласно ПУЭ (п. 7.1.71-83), установка УЗО с током срабатывания не более 30 мА обязательна для всех групповых линий, питающих розеточные сети в помещениях с повышенной опасностью (ванные, кухни, наружные установки), а также для линий питания оборудования в сырых помещениях. На вводе жилого здания рекомендуется установка УЗО с током срабатывания 100-300 мА для защиты от пожара (противопожарное УЗО).

Что такое селективность защиты и как ее обеспечить?

Селективность (избирательность) – это согласованность характеристик защитных аппаратов, при которой в случае аварии отключается только ближайший к месту повреждения аппарат, а вышестоящий остается включенным. Для автоматических выключателей она обеспечивается:

• По току: Номинал АВ на группе должен быть меньше номинала АВ на вводе (например, групповой 10А, вводной 25А).
• По времени (для УЗО): Противопожарное УЗО на вводе (тип S) имеет выдержку времени 100-300 мс, что позволяет сработать первым УЗО на группе без выдержки.

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание РЩ?

Периодичность ТО регламентируется ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей). Для распределительных щитов рекомендуется:

• Визуальный осмотр – ежемесячно.
• Профилактический осмотр с проверкой затяжки соединений, состояния аппаратов – 1 раз в 6 месяцев.
• Измерение сопротивления изоляции, петли «фаза-ноль», испытание УЗО – 1 раз в 3 года (для обычных условий).

Обслуживание должны проводить квалифицированные электротехнические работники с соответствующей группой по электробезопасности.

Каковы основные ошибки при монтаже квартирного щитка?

• Отсутствие маркировки цепей.
• Объединение нулей (N) разных групп после УЗО.
• Неверное подключение вводного кабеля (перепутаны фаза и ноль перед счетчиком).
• Слабая затяжка винтовых соединений, приводящая к нагреву.
• Установка аппаратов, не соответствующих сечению проводки.
• Отсутствие запаса по модульным местам для будущего расширения системы.

Заключение

Распределительный щит – это сложное инженерное изделие, от корректности проектирования, качества сборки и монтажа которого напрямую зависит бесперебойность и безопасность электроснабжения объекта. Современные РЩ эволюционируют в сторону интеллектуализации, интеграции с системами диспетчеризации и автоматизации зданий (АСУЗ). При работе с распределительными щитами необходимо строгое соблюдение действующих норм и правил, а также применение качественных комплектующих от проверенных производителей. Правильно подобранный и смонтированный щит является залогом долговечной и надежной работы всей электроустановки.