Корпуса бытовые: классификация, конструкция, применение и нормативная база
Бытовые корпуса представляют собой специализированные электротехнические изделия, предназначенные для монтажа, защиты и изоляции аппаратуры управления, учета, автоматики и слаботочных систем в жилых, офисных, административных и общественных зданиях. Их основная функция – обеспечение безопасности людей и оборудования от поражения электрическим током, механических повреждений, пыли и влаги, а также организация эргономичного и эстетичного интерфейса для взаимодействия пользователя с установленной аппаратурой.
Классификация бытовых корпусов
Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам: материалу изготовления, способу монтажа, степени защиты (IP), типу конструкции и назначению.
По материалу изготовления
- Термопласты (поликарбонат, ABS-пластик, полиамид): Наиболее распространенная группа. Обладают высокими диэлектрическими свойствами, малым весом, устойчивостью к коррозии и ударной вязкостью. Поликарбонат отличается высокой термостойкостью и прозрачностью (для смотровых окон). ABS-пластик обеспечивает хороший баланс прочности и стоимости.
- Металлы (холоднокатаная сталь, алюминий, нержавеющая сталь): Применяются для повышенных требований к механической прочности, экранированию электромагнитных помех (ЭМП) и пожарной безопасности. Стальные корпуса, как правило, покрываются порошковой эмалью для защиты от коррозии. Алюминиевые корпуса легче и не ржавеют.
- Композитные материалы (стеклопластик): Используются в условиях агрессивных сред, высокой влажности, на объектах с повышенными требованиями к диэлектрическим свойствам и долговечности.
- Накладные (наружные): Монтируются непосредственно на поверхность стены, колонны или оборудования. Требуют прокладки наружной кабельной линии или скрытой подводки с выводом через отверстие в стене. Монтаж наиболее прост.
- Встраиваемые (скрытые, в нишу): Устанавливаются в предварительно подготовленную нишу в стене (гипсокартонной, бетонной, кирпичной). Лицевая панель (рамка) остается на поверхности, обеспечивая эстетичный вид. Требуют скрытой проводки.
- Установочные (подрозеточные): Цилиндрические или прямоугольные монтажные коробки, служащие основой для установки механизмов розеток, выключателей, диммеров. Бывают для гипсокартона (с крепежными лапками) и для твердых стен (монтируются на алебастр).
- Основание (лоток, задняя крышка): Несущий элемент, на который монтируются DIN-рейки, клеммники, аппаратура. Имеет монтажные отверстия и перфорации для ввода кабелей.
- Прозрачная или непрозрачная лицевая крышка (дверца): Обеспечивает доступ к аппаратуре и защиту. Может быть на петлях или съемной. Часто оснащается замком. Прозрачная крышка из поликарбоната позволяет визуально контролировать состояние индикаторов.
- DIN-рейка: Стандартизированный металлический профиль (обычно шириной 35 мм по ГОСТ Р МЭК 60715-2003) для быстрого монтажа модульного оборудования (автоматов, УЗО, реле, клемм).
- Сальники (кабельные вводы): Пластиковые или резиновые уплотнители для герметичного ввода кабелей в корпус. Обеспечивают сохранение степени защиты IP.
- Монтажные уши, внутренние монтажные стойки: Для фиксации корпуса на поверхности.
- Внутренние разделители, нулевые и защитные шины: Дополнительные аксессуары для организации внутреннего пространства и распределения проводников.
- Щиты этажные (ЩЭ): Встраиваемые или накладные корпуса большого объема для размещения в подъездах многоквартирных домов. Рассчитаны на 12-72 и более модулей.
- Щиты квартирные (ЩК): Устанавливаются непосредственно в квартире. Встраиваемые модели (ЩКВ) популярны для установки в прихожих. Накладные (ЩКН) проще в монтаже. Стандартные размеры: на 12, 18, 24, 36, 48, 54 модуля.
- Щиты учетно-распределительные (ЩУР): Комбинированные корпуса, имеющие отсек для счетчика (часто с прозрачным окном и пломбировкой) и отсек для модульной аппаратуры.
- Щиты для слаботочных систем: Изготавливаются из пластика или металла, часто без DIN-реек, с органайзерами для патч-панелей, блоков питания, маршрутизаторов. Обеспечивают вентиляцию и защиту от пыли.
- Коробки для розеток и выключателей: Круглые (диаметром 60-68 мм) или прямоугольные, одиночные и блочные (составные). Материал – не поддерживающий горение полипропилен (ПП) или полистирол (ПС).
- Распаечные (распределительные) коробки: Для организации разветвлений и соединений кабельных линий. Могут быть скрытыми (для заделки в стену) или накладными. Оснащены съемными крышками и внутренними клеммниками или местами для пайки/сварки.
- Место установки и условия эксплуатации: Определяет необходимую степень защиты IP и материал. Для влажных помещений – не ниже IP44 из влагостойкого пластика или нержавеющей стали. Для улицы – IP55/IP65, устойчивого к УФ-излучению.
- Номенклатура и количество устанавливаемого оборудования: Рассчитывается общее количество занимаемых модулей (1 модуль = 17.5 мм по ширине). Необходимо предусмотреть запас 20-30% для возможной модернизации.
- Тип монтажа: Встраиваемый корпус требует наличия технической возможности создания ниши соответствующей глубины. Накладной – более универсален.
- Требования к пломбировке: Для счетчиков и критичных узлов учета требуются корпуса с возможностью установки пломб на дверцу и отдельные отсеки.
- Кабельный ввод: Оценивается количество, диаметр и тип кабелей (медные, оптические). Подбираются соответствующие сальники или кабельные gland.
- Терморежим: При установке мощного оборудования (частотных преобразователей, источников питания) необходимо рассчитывать тепловыделение и предусматривать вентиляционные решетки (с фильтрами) или активное охлаждение.
- Нормативное соответствие: Корпус должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 51778-2001 (Щитки распределительные), ГОСТ 32395-2013 (Щитки для жилых зданий), ПУЭ 7-го издания (Главы 4.1, 7.1).
- Монтажная высота: Для щитков управления и учета, согласно эргономическим требованиям и ПУЭ, рекомендуемая высота установки центра оператора – 1.4-1.7 м от уровня пола. Распаечные коробки монтируются под потолком.
- Электрическая безопасность: Металлические корпуса подлежат обязательному заземлению (занулению). В пластиковых корпусах заземляется DIN-рейка, если на ней установлена аппаратура, требующая заземления.
- Маркировка: Обязательна маркировка всех цепей, аппаратов, клеммников согласно однолинейной схеме. На наружную дверцу наносится предупреждающий знак напряжения.
- Ввод кабелей: Для сохранения степени защиты IP необходимо правильно подобрать и обжать сальники. Рекомендуется раздельный ввод силовых и слаботочных линий с использованием разделительных перегородок.
- Обслуживание: Обеспечивается свободный доступ к щитку. Внутреннее пространство должно периодически очищаться от пыли. Проверяется затяжка клеммных соединений (при отключенном питании).
- Увеличение степени модульности: Системы корпусов с легко добавляемыми секциями, расширительными боксами.
- Интеграция с системами Умного Дома: Корпуса со встроенными магистральными шинами (KNX, DALI), предустановленными блоками питания и коммутационными панелями.
- Повышение эстетики: Широкая гамма цветов (включая окраску под RAL), сменные декоративные рамки, скрытый крепеж, утопленные ручки.
- Материалы с улучшенными свойствами: Самозатухающие пластики с повышенной термостойкостью, композиты с металлическим наполнением для экранирования.
По способу монтажа
По степени защиты (код IP)
Степень защиты оболочки регламентируется ГОСТ IEC 60529-2020 (МЭК 60529:2013). Для бытовых помещений наиболее актуальны следующие классы:
| Код IP | Защита от проникновения твердых тел | Защита от проникновения воды | Типовые области применения в быту |
|---|---|---|---|
| IP20 | Защита от пальцев и объектов диаметром >12.5 мм | Без защиты | Сухие отапливаемые жилые комнаты, коридоры, офисы. |
| IP44 | Защита от объектов диаметром >1 мм | Защита от брызг воды со всех направлений | Кухни, ванные комнаты (на расстоянии от источников воды), лоджии, подвалы с умеренной влажностью. |
| IP54 | Частичная защита от пыли | Защита от брызг | Помещения с повышенным пылеобразованием, наружный монтаж под козырьками. |
| IP55 / IP65 | Полная защита от пыли (IP6X) | Защита от струй воды (IPX5) | Гаражи, неотапливаемые технические помещения, наружный монтаж. |
| IP67 / IP68 | Полная защита от пыли | Защита от кратковременного/длительного погружения в воду | Специальные применения (бассейны, сауны) – требуют особого подбора специализированной продукции. |
Конструктивные элементы и комплектация
Типичный бытовой корпус состоит из следующих компонентов:
Основные типы бытовых корпусов и их назначение
1. Щиты распределительные (электрические щитки)
Предназначены для размещения вводного и группового модульного оборудования, устройств учета электроэнергии, систем автоматизации (умный дом).
2. Корпуса для аппаратуры управления (шкафы, боксы)
Небольшие накладные корпуса для размещения отдельных устройств: преобразователей частоты для вентиляции, блоков управления теплым полом, контроллеров, релейной автоматики.
3. Установочные и монтажные коробки
Критерии выбора и проектирования
Профессиональный подбор корпуса осуществляется на основе технического задания и нормативных требований.
Особенности монтажа и эксплуатации
Тенденции и инновации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как правильно рассчитать необходимое количество модулей в щитке?
Необходимо суммировать ширину всего устанавливаемого оборудования, выраженную в модулях. Один однополюсный автоматический выключатель занимает 1 модуль (17.5 мм), однофазное УЗО – 2 модуля, трехфазное УЗО или дифавтомат – 4 модуля. К полученной сумме добавляется резерв 20-30%. Например, для стандартной квартирной схемы (вводной автомат – 2P, УЗО – 2P, 10 групповых автоматов) требуется: 2 + 2 + 10 = 14 модулей. С учетом резерва выбирается щит на 18 или 24 модуля.
2. Можно ли устанавливать пластиковый корпус на улице?
Да, но только специализированный, с классом защиты не ниже IP55, изготовленный из пластика, стойкого к ультрафиолетовому излучению (обычно указано в технических характеристиках). Стандартные корпуса IP20/IP44 для уличной эксплуатации не предназначены и быстро деградируют.
3. Чем отличается бокс IP54 от IP65? Какой выбрать для гаража?
Основное отличие – в стойкости к струям воды. IP54 защищает от брызг со всех сторон, а IP65 – от струй воды с любого направления. Для стандартного гаража, где нет прямого воздействия струй воды при мойке, достаточно IP54. Если планируется мойка автомобиля и оборудования внутри гаража под давлением, следует выбрать IP65.
4. Обязательно ли заземлять металлический корпус щитка, если вся внутренняя аппаратура на DIN-рейке изолирована от него?
Да, обязательно согласно ПУЭ п. 1.7.61. Все проводящие части электроустановки, включая корпуса распределительных устройств, должны быть присоединены к защитному заземляющему проводнику (PE) для обеспечения автоматического отключения питания в случае опасного потенциала на корпусе.
5. Как организовать раздельный ввод силовых и слаботочных (витая пара, TV) кабелей в один корпус?
Рекомендуется использовать корпуса с внутренними разделительными перегородками, которые создают изолированные отсеки. Кабели вводятся через отдельные сальниковые вводы, расположенные в разных зонах корпуса. Слаботочные кабели должны быть экранированными, а их экраны заземлены в одной точке внутри корпуса.
6. Что такое «модуль» и «пост» в контексте корпусов?
Модуль (mod, М) – условная единица ширины монтажной панели, равная 17.5 мм. Пост (poles, P) – термин, чаще относящийся к количеству полюсов коммутационного аппарата. В обиходе эти термины иногда смешивают, говоря «двухмодульный автомат» (имея в виду двухполюсный, который действительно занимает 2 модуля по ширине). Технически корректно использовать «модуль» для размеров корпуса и «полюс» для аппаратуры.
7. Каковы требования к установке щитка в деревянном доме?
Основное требование – обеспечение пожарной безопасности. Предпочтение отдается негорючим материалам: металлические корпуса или пластиковые из самозатухающих материалов (с маркировкой V-0, V-1 по UL94). Кабельные вводы должны быть герметизированы огнестойкими материалами (огнестойкая монтажная пена, герметики). Щиток не должен примыкать непосредственно к горючим конструкциям без противопожарной прокладки.
8. Почему в одном корпусе иногда устанавливают две и более DIN-рейки на разной высоте?
Это делается для логического и физического разделения аппаратуры разного назначения (например, верхняя рейка – вводная и учетная аппаратура, средняя – групповые автоматы, нижняя – устройства управления вентиляцией или отоплением). Это улучшает удобство монтажа, обслуживания и читаемость схемы.
Заключение
Бытовые корпуса являются критически важным компонентом любой современной электроустановки, обеспечивающим ее безопасность, надежность, ремонтопригодность и эстетичность. Правильный выбор корпуса, основанный на тщательном анализе условий эксплуатации, устанавливаемого оборудования и нормативных требований, является залогом долговечной и безотказной работы всей системы электроснабжения и автоматизации. Постоянное развитие материалов, конструкций и стандартов в данной области требует от специалистов регулярного обновления знаний и внимания к деталям при проектировании и монтаже.