Щиты ЭРА
Щиты ЭРА: полный обзор электротехнического оборудования для распределения и управления электроэнергией
Щиты ЭРА представляют собой серию модульных низковольтных комплектных устройств (НКУ), предназначенных для приема, распределения и учета электрической энергии, а также для защиты линий и конечных потребителей в сетях до 400 В переменного тока частотой 50/60 Гц. Данное оборудование разработано и производится в соответствии с требованиями современных стандартов, таких как ГОСТ Р 51321, ГОСТ Р 51732, и международных норм серии IEC 61439. Конструктивная унификация, широкий типоразмерный ряд и модульный принцип построения делают щиты ЭРА базовым решением для жилых, коммерческих и промышленных объектов.
Конструктивные особенности и типы исполнения
Базовым элементом щита ЭРА является корпус, изготавливаемый из листовой стали с антикоррозионным покрытием или из пластика (для навесных моделей малой вместимости). Конструкция предусматривает наличие монтажной панели (рамы) с перфорацией по стандарту DIN, на которую устанавливаются модульная аппаратура, шинные разводки и приборы учета. Все щиты классифицируются по типу установки и степени защиты.
Классификация по способу установки:
- Щиты навесные (ШРН): Монтируются на вертикальные строительные конструкции (стены, колонны). Отличаются простотой установки и обслуживания. Применяются в жилых домах, офисах, производственных цехах.
- Щиты встраиваемые (ШРВ): Предназначены для монтажа в подготовленные ниши в стенах. Лицевая панель (дверь) располагается вровень с поверхностью стены, что обеспечивает эстетичный внешний вид. Часто используются в административных и жилых зданиях.
- Щиты напольные (ШРП): Устанавливаются непосредственно на полу или на специальном фундаменте. Имеют, как правило, большие габариты и высокую степень защиты (IP54 и выше). Применяются в качестве вводно-распределительных устройств (ВРУ), главных распределительных щитов (ГРЩ) на промышленных объектах.
- Монтажная панель (рама): Глубина установки, как правило, соответствует стандарту 63 мм или 125 мм для более мощной аппаратуры. Перфорация выполнена по стандарту DIN 46277 (35 мм), что позволяет устанавливать любую модульную аппаратуру соответствующих типоразмеров.
- Шинные системы:
- Нулевая рабочая шина (N) — изолированная, часто с несколькими рядами клемм.
- Шина защитного заземления (PE) — неизолированная, устанавливается в корпусе.
- Фазные шины-гребенки — для параллельного подключения ряда автоматических выключателей, что упрощает монтаж и повышает надежность соединений.
- Дверь и органы управления: Дверь может быть сплошной или со стеклянным окном для снятия показаний без открывания. Возможна установка на дверь элементов управления (рукоятки приводов выключателей, кнопки, сигнальные лампы) с механической блокировкой, предотвращающей открытие под напряжением.
- Система маркировки: Предусмотрены места для установки бирок и обозначений цепей согласно проектной документации.
- Стойкости к короткому замыканию: Проверяется способность шин и соединений выдерживать термическое и динамическое воздействие токов КЗ.
- Защите от поражения электрическим током: Обеспечивается базовой изоляцией, наличием защитных крышек, расстояниями утечки и воздушными зазорами, разделением цепей разного напряжения.
- Электромагнитной совместимости (ЭМС): Конструкция должна минимизировать влияние на чувствительное оборудование.
- Пожарной безопасности: Применение негорючих или самозатухающих материалов, правильный выбор сечений проводников для исключения перегрева.
- Недостаточное количество резервных модульных мест.
- Плохая затяжка винтовых соединений, приводящая к нагреву и разрушению контактов.
- Отсутствие маркировки цепей и аппаратуры.
- Установка в одну линию (на одну фазу) групповых автоматов с суммарным номинальным током, значительно превышающим номинал вводного аппарата.
- Неверный выбор сечения и типа проводников для внутренней коммутации.
- Игнорирование требований к охлаждению (установка в нишу без вентиляции, плотная компоновка мощных аппаратов).
Классификация по степени защиты (IP):
| Степень защиты (IP) | Расшифровка | Типичная область применения |
|---|---|---|
| IP20, IP30 | Защита от проникновения твердых тел диаметром >12.5 мм (IP2X) и от капель воды, падающих вертикально (IPX0). Для IP30 — защита от тел >2.5 мм. | Сухие отапливаемые помещения, электрощитовые, жилые и офисные помещения без пыли и влаги. |
| IP41, IP54 | Защита от проникновения твердых тел >1 мм и от брызг воды со всех направлений (IP54). IP41 защищает от вертикально падающих капель. | Производственные цеха с повышенной запыленностью, помещения с возможным попаданием брызг, наружная установка под навесами. |
| IP65, IP66 | Пыленепроницаемое исполнение и защита от струй воды (IP65) или сильных струй (IP66). | Объекты с высокой влажностью, запыленностью, возможностью прямого попадания воды (пищевое производство, мойки, улица). |
Основные серии и их назначение
Ассортимент щитов ЭРА делится на несколько ключевых серий, каждая из которых решает определенный круг задач.
1. Щиты распределительные (ЩР)
Базовая серия для группового распределения электроэнергии. Включает в себя вводные устройства (рубильники, автоматические выключатели), групповые автоматы, устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциальные автоматы. Предназначены для установки на этажах, в квартирах, для питания отдельных потребителей или групп освещения.
2. Щиты учетно-распределительные (ЩУР)
Комбинированные устройства, совмещающие функции учета электроэнергии и распределения по группам. Обязательно содержат отсек для установки счетчика электроэнергии с возможностью его пломбирования, а также отсек для установки групповой модульной аппаратуры. Применяются как вводные щиты для квартир, частных домов, офисов.
3. Щиты автоматического ввода резерва (ЩАВР, АВР)
Специализированные щиты, обеспечивающие автоматическое переключение питания нагрузки с основного источника на резервный (генератор, вторая независимая линия) и обратно при восстановлении основного питания. Собираются на базе контакторов или автоматических выключателей с моторным приводом, управляются контроллером АВР. Ключевые параметры: время переключения, тип логики, наличие байпаса.
4. Щиты управления (ЩУ)
Предназначены для управления технологическим оборудованием: насосами, вентиляцией, освещением, обогревом. Содержат аппаратуру управления (промежуточные реле, программируемые реле времени, контроллеры, кнопки и переключатели) и защиты. Могут быть как стандартной, так и индивидуальной компоновки.
5. Вводно-распределительные устройства (ВРУ, ГРЩ)
Мощные напольные или навесные щиты, служащие точкой ввода силовых линий от трансформаторной подстанции или центрального ввода в здание. Обеспечивают первичную защиту, учет электроэнергии по всему объекту и распределение по фидерам (отходящим линиям) к нижестоящим распределительным щитам. Оснащаются вводными рубильниками или воздушными автоматическими выключателями, приборами учета высокой точности, аппаратурой защиты от перенапряжений (УЗИП).
Комплектация и монтажная база
Внутреннее устройство щитов ЭРА стандартизировано для удобства проектирования и монтажа.
Критерии выбора и проектирования
Правильный подбор щита ЭРА определяет надежность и безопасность всей электроустановки. Выбор осуществляется на основе технического задания и расчетов.
| Критерий | Параметры и расчет | Комментарий |
|---|---|---|
| Назначение и тип | ВРУ, ЩУР, ЩАВР, ЩУ, ЩР. | Определяется местом щита в схеме электроснабжения и его функциями. |
| Способ установки и IP | Навесной, встраиваемый, напольный. IP20-IP66. | Зависит от условий окружающей среды и требований заказчика. |
| Вводные параметры | Напряжение (230/400 В), число фаз (1 или 3), номинальный ток ввода (63А, 100А, 250А, 630А и т.д.), отключающая способность (Icu). | Ток ввода рассчитывается по разрешенной мощности и пусковым токам. Icu должен быть не меньше ожидаемого тока КЗ в точке установки. |
| Количество отходящих групп | Число модульных мест (18, 24, 36, 48, 54, 72 и более). | Рассчитывается с учетом всех групповых автоматов, УЗО, реле и других модульных устройств + 20-30% резерв. |
| Тип устанавливаемой аппаратуры | Производитель и серия автоматов, УЗО, реле. Габариты (количество модулей на устройство). | Влияет на компоновку и ширину щита. Например, трехполюсный автомат занимает 3 модуля, УЗО на 63А — 2-4 модуля. |
| Требования к учету | Наличие и тип счетчика (одно- или трехфазный, прямого или трансформаторного включения). | Определяет необходимость в отсеке учета с смотровым окном и пломбируемыми дверцами. |
| Дополнительные функции | АВР, УЗИП, система мониторинга, удаленное управление. | Требует выделения места и питания для специализированных модулей. |
Нормативные требования и безопасность
Щиты ЭРА, как часть низковольтных комплектных устройств, должны соответствовать ряду нормативных документов. Основным является ГОСТ Р 51321.1-2007 (IEC 61439-1), который регламентирует требования к конструкции, механической и электрической стойкости, степени защиты, температурным режимам и маркировке. Особое внимание уделяется:
Особенности монтажа, эксплуатации и обслуживания
Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ и инструкций производителя. Ключевые этапы: крепление корпуса, установка и коммутация аппаратуры, маркировка, проверка механических соединений и электрических цепей (сопротивление изоляции, правильность фазировки, работа механизмов АВР).
Эксплуатация предполагает периодические визуальные осмотры (отсутствие коррозии, посторонних шумов, запаха гари), контроль затяжки соединений (особенно после первого года эксплуатации), проверку срабатывания устройств защиты (УЗО, автоматы) с помощью тестовых кнопок и приборов. Техническое обслуживание должно проводиться по графику, согласованному с энергонадзором, и включать в себя комплекс электроизмерений.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие щитов ЭРА от щитов других производителей (например, IEK, ABB, Schneider Electric)?
Щиты ЭРА — это, как правило, готовая оболочка (корпус) с монтажной панелью и базовой комплектацией (шины N и PE). Их ключевое преимущество — оптимальное соотношение цены и качества для массового применения, а также широкая доступность на рынке. Щиты же таких брендов, как ABB (серия System Pro M compact) или Schneider Electric (Prisma), часто предлагают более высокую степень стандартизации, расширенный ассортимент аксессуаров и системных решений, но по более высокой цене. IEK предлагает схожие с ЭРА продукты в аналогичном ценовом сегменте.
Как правильно рассчитать необходимое количество модульных мест в щите?
Необходимо составить однолинейную схему щита, суммировав количество занимаемых модулей для каждого устройства. Например: вводной двухполюсный автомат — 2 модуля, УЗО на 40А — 2 модуля, 10 однополюсных групповых автоматов — 10 модулей, реле напряжения — 1 модуль, шина-гребенка — 0 модулей. Итого: 15 модулей. К полученной сумме обязательно добавляется резерв 20-30% (в примере: 15 + 30% = 19.5, выбираем щит на 24 модуля).
Можно ли устанавливать аппаратуру разных производителей в щит ЭРА?
Да, можно, поскольку монтажная панель стандартизирована. Однако необходимо учитывать различия в габаритных размерах и способах крепления некоторых специфичных устройств. Для коммутации автоматов одной фазы рекомендуется использовать фирменные шины-гребенки того же производителя, что и автоматы, или универсальные, чтобы обеспечить надежный контакт.
Какая степень защиты (IP) требуется для установки щита в неотапливаемом гараже?
Для неотапливаемого гаража, где возможно наличие пыли, конденсата и перепадов температур, рекомендуется выбирать щит со степенью защиты не ниже IP54. Это защитит внутренности от пыли и брызг. Если существует риск прямого попадания воды (например, при мойке), следует рассмотреть вариант с IP65.
Что такое типовые испытания по ГОСТ Р 51321 и почему это важно?
Типовые испытания — это комплекс испытаний образца НКУ, подтверждающий, что вся серия изделий соответствует заявленным параметрам (стойкость к токам КЗ, степень защиты, температурный режим и пр.). Важность заключается в гарантии безопасности и надежности. Щиты ЭРА, производимые серьезными заводами, проходят эти испытания, и на них имеется соответствующая техническая документация. При выборе следует отдавать предпочтение продукции с подтвержденными типовыми испытаниями.
Как организовать систему учета в щите ЭРА для коммерческого помещения?
Для коммерческого помещения требуется выделенный, пломбируемый отсек учета. В щитах серии ЩУР такой отсек предусмотрен конструктивно. В него устанавливается счетчик, клеммы для подключения измерительных трансформаторов (при необходимости), вводной коммутационно-защитный аппарат. Отсек должен иметь смотровое окно для снятия показаний и отдельную дверцу, опломбируемую энергоснабжающей организацией. Групповая аппаратура располагается в соседнем, независимо запираемом отсеке.