ОНО

Однооборотные низковольтные комплектные устройства (ОНО): конструкция, назначение и применение

Однооборотные низковольтные комплектные устройства (ОНО) представляют собой законченные функциональные блоки, предназначенные для приема, распределения и управления электроэнергией в трехфазных сетях переменного тока частотой 50/60 Гц с номинальным напряжением до 1000 В. Конструктивно они выполнены в виде единого металлического шкафа (оборота), объединяющего в себе силовое распределительное устройство, устройства управления, защиты, измерения и учета. Ключевая особенность ОНО – его законченность и заводская готовность. Все монтажные и наладочные работы по внутренней коммутации выполняются на производстве, что обеспечивает высокую надежность и минимальные сроки ввода в эксплуатацию на объекте.

Конструктивные особенности и состав ОНО

Конструкция ОНО базируется на сварном или сборном каркасе из стального профиля, обшитом стальными листами с защитно-декоративным покрытием (порошковая окраска). Шкаф разделен на функциональные отсеки для обеспечения безопасности и удобства обслуживания. Основные зоны включают:

• Отсек ввода питания: Расположен, как правило, в верхней части шкафа. Содержит главный вводной автоматический выключатель (или рубильник с предохранителями), клеммы для подключения входящего кабеля, ограничители перенапряжения (УЗИП).
• Отсек распределительных цепей: Занимает основное пространство. В нем установлены групповые автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматические выключатели, контакторы, реле управления, клеммные колодки для подключения отходящих линий.
• Отсек управления и учета: Может быть совмещен с распределительным или выделен отдельно. В нем размещаются программируемые логические контроллеры (ПЛК), реле времени, частотные преобразователи, приборы учета электроэнергии (счетчики), устройства сигнализации и индикации (лампы, дисплеи, кнопки).
• Кабельный отсек: Располагается в нижней части шкафа. Предназначен для укладки и закрепления входящих и отходящих кабелей, обеспечивает удобство монтажа и соответствует требованиям к кабельным вводам (сальники, гильзы).

Все токоведущие части и аппаратура внутри ОНО монтируются на монтажную плату (панель) из изоляционного материала или на DIN-рейки. Шины (фазные, нулевая, защитного заземления) выполняются из медной или алюминиевой шины с изоляционным покрытием или без него.

Классификация и технические характеристики

ОНО классифицируются по ряду ключевых параметров, определяющих их область применения.

По назначению и функционалу:

• Вводно-распределительные устройства (ВРУ): Для приема питания от трансформатора или воздушной линии и распределения по группам потребителей.
• Главные распределительные щиты (ГРЩ): Устанавливаются на вводе в здание или сооружение.
• Щиты распределительные (ЩР): Для этажного, квартирного или группового распределения.
• Щиты управления (ЩУ): Для управления электроприводами насосов, вентиляторов, технологическими линиями (часто на базе ПЛК и частотных преобразователей).
• Щиты автоматического ввода резерва (АВР): Для переключения питания на резервный источник при пропадании основного.
• Устройства плавного пуска (УПП) и частотного регулирования.

По степени защиты (IP):

• IP31, IP41: Для установки внутри сухих отапливаемых помещений с нормальной средой.
• IP54, IP65: Для помещений с повышенной влажностью, запыленностью или для уличной установки под навесом.
• IP66, IP67: Для наружной установки в условиях прямого воздействия дождя и пыли.

По номинальным параметрам:

Основные технические характеристики приведены в таблице.

Основные технические характеристики ОНО

Параметр	Типовые значения	Комментарий
Номинальное напряжение, Un	400 В (3~), 230 В (1~)	Сеть 380/220 В, 50 Гц
Номинальный ток, In	От 100 А до 6300 А и более	Определяется током главного ввода
Номинальная отключающая способность, Icu	10 кА, 15 кА, 25 кА, 50 кА, 100 кА	Способность выключателя отключить ток КЗ
Степень защиты оболочки (IP)	IP31, IP41, IP54, IP65, IP66	Согласно ГОСТ 14254-96 (IEC 60529)
Стойкость к механическим воздействиям (IK)	IK07, IK08, IK10	Степень защиты от ударов
Климатическое исполнение	У1, У2, У3, УХЛ1-4	По ГОСТ 15150-69
Сечение шин (фазных)	От 30×4 мм² до 120×10 мм² (медь)	Зависит от номинального тока

Нормативная база и стандарты

Проектирование, изготовление и испытание ОНО регламентируется комплексом национальных и международных стандартов:

• ГОСТ Р 51321.1-2007 (МЭК 60439-1:2004): Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Общие технические требования и методы испытаний. Это основной стандарт, определяющий требования к конструкции, схемному решению, защите от поражения электрическим током, нагревостойкости, стойкости к короткому замыканию, диэлектрическим свойствам.
• ГОСТ Р 51732-2001: Устройства вводно-распределительные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия.
• ПУЭ (Правила устройства электроустановок), 7-е издание: Содержат обязательные требования к устройству, монтажу и эксплуатации электроустановок, включая НКУ.
• Стандарты серии IEC 61439-1, -2: Заменяют серию IEC 60439, устанавливают требования к конструкции и верификации (испытаниям или расчетам) сборных распределительных устройств.

Соответствие этим стандартам гарантирует безопасность, надежность и взаимозаменяемость оборудования.

Проектирование, изготовление и порядок заказа

Процесс поставки ОНО начинается с разработки технического задания (ТЗ) заказчиком. ТЗ должно содержать: принципиальную однолинейную схему электроснабжения, номинальные токи вводных и отходящих аппаратов, типы аппаратов (производитель, серия), требования к системам АВР, учету, дистанционному управлению (интерфейсы Modbus, Profibus и т.д.), степень защиты IP, климатическое исполнение, цвет окраски, способ ввода кабелей. На основе ТЗ изготовитель выполняет рабочие чертежи (общий вид, схемы), которые согласовываются с заказчиком. После согласования начинается этап производства: сборка каркаса, монтаж шин, установка аппаратуры, внутренняя коммутация проводниками установленного сечения, маркировка. Обязательным этапом являются приемо-сдаточные испытания, включающие: визуальный осмотр, проверку механических операций, измерение сопротивления изоляции, проверку цепи «фаза-ноль», испытание повышенным напряжением промышленной частоты, проверку работоспособности схем управления и защиты. Результаты испытаний фиксируются в протоколах.

Области применения ОНО

Однооборотные НКУ универсальны и применяются практически во всех отраслях промышленности и инфраструктуры:

• Промышленность: Цеховые распределительные щиты, щиты управления станками, насосными и вентиляционными установками, компрессорными станциями.
• Энергетика: Щиты собственных нужд подстанций, щиты постоянного тока (ЩПТ), щиты управления выключателями.
• ЖКХ и строительство: ВРУ и ГРЩ жилых и административных зданий, этажные и квартирные щитки, щиты управления лифтами, освещением, отоплением.
• Транспортная инфраструктура: Электроснабжение вокзалов, аэропортов, метро, тоннелей.
• Объекты сельского хозяйства и пищевой промышленности.

Преимущества и недостатки по сравнению с панелями ЩО-70 и сборными щитами

Традиционно в энергетике использовались многопанельные сборные щиты типа ЩО-70. ОНО предлагают ряд существенных преимуществ:

• Заводская готовность и качество: Все работы выполняются в цеховых условиях на специализированном оборудовании, что обеспечивает высокое качество монтажа и надежность контактных соединений.
• Сокращение сроков монтажа на объекте: На месте требуется только установить шкаф на подготовленное основание, подвести и подключить кабели. Это снижает трудозатраты и влияние человеческого фактора.
• Компактность: Современная компактная аппаратура (например, автоматические выключатели в литом корпусе) позволяет разместить больше функций в меньшем объеме.
• Гибкость конфигурации: Возможность реализации сложных схем управления и защиты на базе ПЛК в одном шкафу.
• Эстетичный внешний вид.

Недостатки: Ограниченность по количеству отходящих линий (определяется габаритами одного шкафа). Для объектов с большим числом потребителей требуется установка нескольких ОНО или применение многопанельных щитов. Также стоимость типового ОНО может быть выше, чем стоимость щита, собранного из типовых панелей ЩО-70, однако при учете затрат на монтаж и сроков ввода разница часто нивелируется.

Тенденции развития

Современные ОНО эволюционируют в сторону интеллектуализации и интеграции в системы более высокого уровня. Ключевые тенденции: широкое внедрение цифровых устройств защиты и управления с функциями мониторинга параметров сети (ток, напряжение, мощность, гармоники) и встроенными интерфейсами связи (Ethernet, Modbus TCP, Profinet); использование систем автоматического проектирования (САПР) и 3D-моделирования для оптимизации компоновки; применение новых материалов для оболочек (композиты, нержавеющая сталь); развитие концепции «цифрового двойника» щита для мониторинга его состояния на протяжении всего жизненного цикла.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем ОНО отличается от ЩО-70?

ЩО-70 – это серия типовых унифицированных панелей и шкафов, из которых на объекте собирается многопанельное распределительное устройство. ОНО – это законченное устройство в одном шкафу, поставляемое с завода в собранном и испытанном виде. ОНО более компактно и современно, но ЩО-70 остается востребованным для крупных распределительных устройств с большим количеством одинаковых отходящих линий.

Какие документы должны сопровождать поставку ОНО?

Комплект документов включает: паспорт изделия, руководство по эксплуатации, сертификат соответствия (декларацию) требованиям ТР ТС 004/2011 и/или 020/2011, протоколы заводских испытаний, однолинейные схемы, общие виды, гарантийный талон, ведомость комплектации.

Как выбрать номинальную отключающую способность (Icu) главного выключателя в ОНО?

Отключающая способность должна быть не меньше, чем предполагаемый ток трехфазного короткого замыкания в точке установки ОНО. Этот ток рассчитывается проектной организацией. Типовые значения для разных точек сети: на вводе в здание – 10-15 кА, на вводе от трансформатора 630 кВА – до 25-35 кА, на ГПП – 50 кА и выше.

Можно ли модифицировать или доукомплектовать ОНО после получения от завода?

Любые изменения, не предусмотренные согласованной проектной документацией (добавление новых аппаратов, изменение уставок), должны согласовываться с изготовителем. Самостоятельная модернизация может нарушить соответствие стандартам (в частности, требования к стойкости при КЗ и температурному режиму), привести к потере гарантии и создать опасность эксплуатации.

Каков средний срок службы ОНО?

Срок службы определяется условиями эксплуатации и качеством комплектующих. Для ОНО, собранных из аппаратуры ведущих производителей (ABB, Schneider Electric, Siemens) и эксплуатируемых в нормальных условиях, расчетный срок службы составляет 20-25 лет. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются повышенная влажность, агрессивная среда, вибрации, частые перегрузки и токи КЗ.

Обязательно ли заземлять корпус ОНО?

Да, это обязательное требование ПУЭ и стандартов безопасности. Корпус ОНО должен быть надежно подключен к контуру защитного заземления электроустановки с помощью отдельного заземляющего проводника (шины) сечением, определенным ПУЭ. Это обеспечивает срабатывание защит при замыкании фазы на корпус и защищает персонал от поражения электрическим током.