Щиты этажные: конструкция, назначение и нормативные требования
Этажный распределительный щит (ЩЭ) представляет собой низковольтное комплектное устройство, предназначенное для приема, распределения и учета электрической энергии в жилых и общественных зданиях на одном или нескольких смежных этажах. ЩЭ является ключевым узлом в системе внутреннего электроснабжения, связывающим вводно-распределительное устройство (ВРУ) или главный распределительный щит (ГРЩ) с конечными групповыми цепями, питающими квартиры, офисы, помещения общего пользования. Основные функции включают: распределение электроэнергии по группам, защиту цепей от токов короткого замыкания и перегрузки, учет электроэнергии (при установке счетчиков), а также обеспечение безопасности при эксплуатации и обслуживании.
Классификация и типы этажных щитов
Классификация ЩЭ осуществляется по нескольким ключевым признакам, определяющим их конструктивное исполнение и функциональность.
По материалу корпуса:
- Металлические (ЩЭМ): Изготавливаются из листовой стали с порошковым покрытием. Обладают высокой механической прочностью, обеспечивают лучшую электромагнитную экранировку и пожаробезопасность. Требуют обязательного заземления корпуса.
- Пластиковые (ЩЭП): Корпуса из самозатухающего пластика (ABS, поликарбонат). Отличаются малым весом, стойкостью к коррозии, эстетичным внешним видом. Широко применяются в жилых зданиях. Современные пластики обеспечивают необходимую механическую прочность и термостойкость.
- Встраиваемые (скрытого монтажа): Устанавливаются в предварительно подготовленную нишу в стене. Лицевая панель располагается вровень с поверхностью стены. Требуют более сложного монтажа, но эстетичны и экономят пространство.
- Накладные (наружного монтажа): Крепятся непосредственно на поверхность стены. Монтаж проще, обеспечивают легкий доступ ко всем сторонам корпуса, но выступают в помещение.
- IP20, IP30: Для установки внутри сухих отапливаемых помещений (этажные холлы, тамбуры). Защита от касания пальцами и от твердых частиц определенного размера.
- IP41, IP54: Для помещений с повышенной влажностью или запыленностью. Имеют уплотнители и крышки, обеспечивающие защиту от брызг воды и пыли.
- Щит учета и распределения (ЩЭУР): Совмещает в себе отсек для установки счетчика электроэнергии (часто с окном для снятия показаний) и отсек для групповых модульных аппаратов.
- Щит распределительный (ЩЭР): Предназначен исключительно для распределения электроэнергии и защиты групповых линий. Счетчики в нем, как правило, не устанавливаются.
- Щит с отделениями: Имеет конструктивное разделение на отсеки: отсек ввода (рубильник, вводной автомат), отсек учета (опломбируемый) и отсек групповых автоматов. Это повышает безопасность и позволяет беспрепятственно проводить проверку счетчиков.
- Корпус: Состоит из основания, боковых стенок, задней стенки (может отсутствовать у встраиваемых моделей), дверцы. Дверца может быть сплошной или со стеклянным/пластиковым окном для визуализации показаний счетчиков.
- Нулевая (N) и защитная (PE) шины: Медные или латунные шины на изоляторах для раздельного подключения нулевых рабочих и нулевых защитных (заземляющих) проводников. Количество и сечение шин должно соответствовать проекту.
- Монтажная панель (DIN-рейка): Стандартная металлическая рейка шириной 35 мм для быстрого монтажа модульного оборудования.
- Вводное устройство: Может быть представлено рубильником (выключателем нагрузки) или автоматическим выключателем. Номинальный ток выбирается по проекту, обычно в диапазоне 32-100А. Предназначено для ручного отключения всего щита.
- Прибор учета (счетчик): Одно- или многотарифный электронный счетчик, устанавливаемый в опломбируемом отсеке. Класс точности – не ниже 1,0.
- Групповые автоматические выключатели: Однополюсные или двухполюсные автоматы, защищающие отходящие линии освещения, розеток, силового оборудования (стиральные машины, кондиционеры). Номиналы от 6А до 25А, характеристика срабатывания B или C.
- Устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциальные автоматы (АВДТ): Устанавливаются на группы, питающие влажные помещения (ванные, кухни), или в качестве вводного противопожарного УЗО с током утечки 100-300 мА. Номиналы токов утечки для групповых линий – 10 мА или 30 мА.
- Линейка (гребенка) для распределения питания: Шинопровод для раздачи фазы(фаз) на групповые автоматы, что упрощает монтаж и повышает надежность соединений.
- Органиказация кабелей: Кабельные вводы (сальники), хомуты, маркировка, кабельные каналы – обеспечивают порядок внутри щита и безопасность.
- Ввод: Трехфазный или однофазный (зависит от нагрузки дома) кабель от ВРУ. Сечение: от 4х16 мм² до 4х50 мм² для меди.
- Вводной автомат/рубильник: Отключает весь щит.
- Счетчик: Устанавливается после вводного аппарата.
- Противопожарное УЗО (селективное): Устанавливается после счетчика на всю квартиру/этаж.
- Групповые линии: Каждая защищается своим автоматическим выключателем. Для розеточных групп и линий влажных помещений устанавливается комбинация «автомат + УЗО» или АВДТ.
- ГОСТ Р 51778-2001 (МЭК 60439-1-92): Щиты распределительные для производственных и общественных зданий. Общие технические условия.
- ГОСТ 32395-2013: Щитки распределительные для жилых зданий. Общие технические условия. Основной стандарт, заменяющий ряд устаревших.
- ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), изд. 7: Главы 1.5, 3.1, 7.1 – определяют требования к учету, защите, сечению проводников, установке аппаратов.
- СП 256.1325800.2016: Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа.
- Высота установки щита – от 0,8 до 1,7 м от уровня пола до органов управления (рубильника). Счетчик рекомендуется устанавливать на высоте 0,8-1,7 м.
- Обязательное наличие паспорта щита, однолинейной схемы, нанесенной на внутреннюю сторону дверцы.
- Четкая маркировка всех цепей, аппаратов, шин (N, PE).
- Надежное крепление корпуса к стене или в нише. Для встраиваемых щитов – обеспечение доступа к задней части для прокладки кабелей.
- Защита от распространения огня: проходы кабелей через стены и перекрытия должны быть заделаны огнестойкими материалами (огнестойкий пеной, герметиком).
- Сечение PEN-проводника, разделяемого в щите на N и PE, должно соответствовать ПУЭ (не менее 10 мм² по меди или 16 мм² по алюминию).
- Умные щиты (Smart Grid): Интеграция счетчиков с удаленным считыванием данных (АСКУЭ), использование программируемых реле, модулей мониторинга параметров сети (напряжение, частота, гармоники).
- Модульная конструкция: Возможность легкого добавления или замены компонентов на DIN-рейке. Использование унифицированных аксессуаров.
- Повышенная безопасность: Широкое применение УЗО типа А (для защиты от пульсирующих постоянных токов утечки, характерных для современной электроники) и селективных УЗО. Установка ограничителей перенапряжения (УЗИП) для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений.
- Эргономика и дизайн: Улучшенная организация внутреннего пространства, цветовая маркировка фаз, прозрачные дверцы, возможность навесных замков для отсека учета.
По способу установки:
По степени защиты от внешних воздействий (IP):
По конфигурации и назначению:
Конструктивное устройство и комплектация
Типичный этажный щит представляет собой корпус (шкаф) с установленной внутри монтажной панелью (DIN-рейкой) и комплектом электрооборудования.
Основные компоненты:
Принципиальные схемы и проектирование
Схема этажного щита разрабатывается на стадии проектирования электроснабжения здания. Она определяет количество и тип всех компонентов, способы их соединения.
Типовая структура схемы для современного жилого дома:
| Наименование группы | Расчетная мощность, кВт | Ток нагрузки, А | Сечение кабеля, мм² (медь) | Номинал автомата, А | УЗО (ток утечки) | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Розетки общие (комнаты) | 3.0 | 13.6 | 3х2.5 | 16 (характеристика B) | 25А/30мА | Группа до 8 розеток |
| Розетки кухни | 5.0 | 22.7 | 3х4.0 | 25 (характеристика B) | 40А/30мА | Отдельная линия для мощной техники |
| Освещение | 1.5 | 6.8 | 3х1.5 | 10 (характеристика B) | Не требуется | Допускается установка УЗО на всю группу освещения |
| Стиральная машина | 2.5 | 11.4 | 3х2.5 | 16 (характеристика B) | 25А/10мА | Обязательная установка УЗО 10 мА |
| Электроплита | 7.5 | 34.1 | 3х6.0 | 32 (характеристика C) | 40А/30мА | Возможен трехфазный ввод |
Нормативная база и требования к монтажу
Производство, установка и эксплуатация этажных щитов регламентируется рядом национальных и межгосударственных стандартов.
Ключевые требования по монтажу:
Тенденции и современные решения
Современные этажные щиты эволюционируют в сторону повышения интеллекта, безопасности и удобства монтажа.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ЩЭ от ВРУ и ГРЩ?
ГРЩ (Главный Распределительный Щит) – устройство высшего уровня иерархии, устанавливается на вводе в здание. ВРУ (Вводно-Распределительное Устройство) распределяет энергию по объекту (подъезду, крылу здания). ЩЭ (Этажный Щит) – устройство конечного распределения на этаже или в квартире. Номинальные токи и мощности уменьшаются по цепочке: ГРЩ → ВРУ → ЩЭ.
Как правильно выбрать номинал вводного автомата в этажном щите?
Номинал вводного аппарата выбирается по разрешенной (выделенной) мощности на квартиру/этаж, с учетом коэффициента спроса. Он должен быть меньше или равен номиналу аппарата защиты, установленного выше по цепи (в ВРУ), и больше суммы номиналов групповых автоматов с учетом коэффициента одновременности. Например, при выделенной мощности 7 кВт (однофазный ввод) расчетный ток около 32А. Следовательно, вводной автомат выбирается на 32А или 40А.
Обязательно ли устанавливать противопожарное УЗО?
Согласно актуальным требованиям ПУЭ (п. 7.1.83) и СП 256.1325800.2016, установка УЗО с током срабатывания до 300 мА на вводе в квартиру (этаж) обязательна. Его функция – защита от возгорания при возникновении токов утечки в старых или поврежденных проводках, которые недостаточны для срабатывания групповых УЗО (10-30 мА), но могут вызвать нагрев и пожар.
Сколько групповых линий должно быть в современной квартире?
Минимально рекомендуемое количество – 5-7 линий: освещение, розетки общие, розетки кухни, стиральная машина, водонагреватель (если есть), электроплита, кондиционер(ы). Разделение на большее количество линий (например, розетки по комнатам отдельно) повышает надежность и удобство эксплуатации: при отключении одной линии не обесточивается вся квартира.
Какой материал корпуса лучше: металл или пластик?
Выбор зависит от условий установки и требований проекта. Металл прочнее, пожаробезопаснее, лучше экранирует. Чаще используется в технических помещениях, новых зданиях с высокими требованиями пожарной безопасности. Пластик легче, не требует заземления корпуса, не корродирует, имеет более привлекательный вид, что важно для установки в жилых холлах. Современные пластики соответствуют всем нормам по пожарной безопасности для электротехнических изделий.
Кто имеет право опломбировать этажный щит?
Опломбировке подлежат вводное устройство и отсек учета (счетчик). Пломбировку осуществляет представитель сетевой (сбытовой) организации – энергоснабжающей компании (ЭСК) или гарантирующего поставщика. Монтажная организация или электрик подготавливают щит к приемке, после чего вызывается инспектор для проверки схемы и установки пломб.