Щиты навесные

Щиты навесные: конструкция, классификация, применение и монтаж

Щит навесной (ЩН) представляет собой законченное устройство распределения и управления электроэнергией, предназначенное для крепления на вертикальную поверхность (стену, колонну, опору) без заглубления. Корпус щита не предназначен для полного утопления в строительную конструкцию, что определяет его ключевые особенности, сферы применения и монтажные требования. Данные изделия являются основой для построения систем электроснабжения и автоматизации в жилых, коммерческих, промышленных и инфраструктурных объектах.

Конструктивные особенности и материалы корпусов

Конструкция навесного щита обеспечивает его механическую прочность, защиту от внешних воздействий и безопасность обслуживания. Основными элементами являются:

Корпус (шкаф): Изготавливается из листовой стали (обычно холоднокатаной, толщиной 1.0-1.5 мм), алюминия или пластика (поликарбонат, полиэстер). Стальные корпуса окрашиваются порошковой эмалью, обеспечивающей стойкость к коррозии, механическим повреждениям и УФ-излучению.
Дверь: Может быть одно- или двухпольной, с правым или левым открыванием. Оборудуется замком (как минимум, на точку) и, как правило, смотровым окном для снятия показаний счетчика без открывания. Уплотнение по периметру обеспечивает степень защиты IP.
Рама (каркас): Внутренняя несущая конструкция для монтажа аппаратуры. Часто представляет собой набор монтажных пластин (панелей) или DIN-реек стандартной ширины 35 мм.
Задняя стенка: Имеет перфорацию или штампованные отверстия для крепления монтажных реек и организации кабельных вводов.
Боковые стенки и крыша/дно: Могут быть съемными для облегчения монтажа и расширения системы.
Клеммные колодки и шины: Нулевая (N) и шина защитного заземления (PE) устанавливаются на изоляторах внутри корпуса. Шина рабочего нуля, как правило, изолирована от корпуса, шина PE имеет надежное электрическое соединение с ним.
Система ввода/вывода кабелей: Осуществляется через сальниковые вводы (уплотнительные муфты) или через выштампованные отверстия с заглушками. В нижней или верхней части корпуса предусматриваются зоны для разводки кабелей.

Классификация и типы навесных щитов

Щиты навесные классифицируются по нескольким ключевым признакам, определяющим их назначение и конструктивное исполнение.

1. По материалу корпуса

Металлические (стальные, алюминиевые): Наиболее распространены. Обладают высокой механической прочностью, электромагнитной экранирующей способностью, стойкостью к высоким температурам. Применяются в промышленности, на улице, в местах с повышенными требованиями к защите.
Пластиковые (полимерные): Легкие, не подвержены коррозии, обладают хорошими диэлектрическими свойствами. Чаще используются внутри жилых и офисных помещений (щиты учета, этажные, квартирные). Современные пластики (например, самозатухающий поликарбонат) отвечают требованиям пожарной безопасности.

2. По степени защиты (IP — Ingress Protection)

Код IP указывает на уровень защиты от проникновения твердых предметов и воды.

Степень защиты (IP)	Область применения и описание
IP20, IP21	Для сухих отапливаемых помещений (щитовые, подъезды, офисы). Защита от прикосновения пальцами и от вертикально падающих капель.
IP31, IP41	Промышленные помещения с возможностью попадания твердых частиц размером более 2.5/1.0 мм. Защита от вертикальных капель.
IP44, IP54	Помещения с повышенной влажностью, наружная установка под навесом. Защита от брызг воды с любого направления и от пыли (IP54 — частичная).
IP55, IP65	Уличная установка, помещения с мойкой, пыльные цеха. Защита от струй воды (IP55) и полная защита от пыли (IP65).
IP66, IP67	Агрессивные среды, установка на открытом воздухе без козырька. Защита от сильных струй и временного погружения в воду.

3. По назначению и функционалу

Щиты распределительные (ЩРН): Предназначены для приема и распределения электроэнергии между групповыми линиями. Содержат вводные аппараты, аппараты защиты групповых цепей.
Щиты учетно-распределительные (ЩУРН): Совмещают функции учета электроэнергии (установка счетчика) и распределения. Обязательно имеют отсек учета, который может опломбироваться.
Щиты управления (ЩУН): Оборудуются аппаратурой управления (контакторы, реле, ПЛК, частотные преобразователи) для автоматизации процессов (управление освещением, вентиляцией, насосами).
Щиты автоматического ввода резерва (АВР): Обеспечивают переключение питания с основного источника на резервный (генератор, вторая линия) при исчезновении напряжения.
Щиты этажные (ЩЭН), квартирные (ЩКН): Для жилых зданий. Содержат аппараты защиты и управления для групп потребителей этажа или квартиры.
Щиты телекоммуникационные (кроссы): Для размещения слаботочного оборудования (сетевые коммутаторы, патч-панели).

4. По типу исполнения (по ГОСТ 32395-2013, МЭК 61439)

Типовое исполнение (распределительное устройство сборное — РУС): Изготавливается из стандартных модулей, сборка и компоновка выполняются на месте или в сборочном цехе под конкретный проект. Наиболее гибкий вариант.
Исполнение с типовым присоединением (РУТП): Имеет предопределенную, стандартизированную схему подключения. Изменения в компоновке минимальны.

Комплектация и аппаратура

Состав аппаратуры внутри щита определяется его проектом (схемой). Типовой набор включает:

Вводной аппарат: Рубильник (выключатель нагрузки) или автоматический выключатель в литом корпусе (АВВ, ACB).
Прибор учета: Счетчик электроэнергии (одно- или трехфазный).
Автоматические выключатели (АВ): Для защиты групповых линий от токов короткого замыкания и перегрузки. Устанавливаются на DIN-рейку.
Устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциальные автоматические выключатели (АВДТ): Для защиты от токов утечки (пожароопасных и опасных для человека).
Контакторы и пускатели: Для дистанционного включения/выключения мощных нагрузок.
Реле и модульная автоматика: Реле контроля напряжения (РКН), реле времени, промежуточные реле.
Шины: Медные или латунные шины для распределения нулевого (N) и защитного (PE) проводников.
Блоки питания, источники бесперебойного питания (ИБП): Для обеспечения работы цепей управления и автоматики.
Приборы индикации: Вольтметры, амперметры, сигнальные лампы.

Нормативные требования и стандарты

Проектирование, изготовление и монтаж навесных щитов регламентируется комплексом нормативных документов:

ГОСТ 32395-2013 (МЭК 61439-1:2009): «Распределительные устройства низковольтные. Общие технические требования и методы испытаний». Основополагающий стандарт, определяющий требования к конструкции, характеристикам, маркировке, испытаниям.
ПУЭ (Правила устройства электроустановок), 7-е издание: Определяют требования к электрооборудованию, включая щиты, с точки зрения безопасности.
ГОСТ Р 51732-2001: «Устройства вводно-распределительные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия».
Стандарты серии ГОСТ Р МЭК 60529: Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).
ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»: Обязателен для подтверждения соответствия (сертификации или декларирования).

Проектирование и монтаж: ключевые аспекты

Правильное проектирование и монтаж являются залогом надежной и долговечной работы щита.

Этапы проектирования:

Определение назначения и места установки: Выбор степени защиты IP, материала корпуса, габаритных размеров.
Разработка принципиальной электрической схемы: Определение номенклатуры и количества аппаратов, их номиналов, сечения подходящих и отходящих кабелей.
Компоновка: Размещение аппаратов на монтажных панелях с учетом удобства монтажа, обслуживания, требований к охлаждению и электромагнитной совместимости. Важно обеспечить разделение силовых и слаботочных цепей.
Выбор корпуса: Подбор типоразмера по количеству модулей (мест на DIN-рейке) с запасом 15-20% на возможное расширение.

Требования к монтажу:

Место установки: Должно быть легко доступно для обслуживания. Запрещена установка в сырых помещениях, ванных комнатах, над плитами, в кладовых. Минимальные расстояния от проемов, трубопроводов регламентируются ПУЭ.
Крепление: Корпус крепится к капитальной стене (кирпич, бетон) с помощью анкерных болтов или дюбелей достаточной несущей способности. Для уличных щитов часто используются опорные стойки.
Электромонтажные работы: Выполняются на обесточенном оборудовании. Кабели маркируются. Внутренняя разводка выполняется гибким проводом (ПуГВ) с цветовой маркировкой изоляции. Сечения нулевых и защитных проводников должны соответствовать ПУЭ.
Защитное заземление: Корпус металлического щита должен быть надежно присоединен к шине PE главной заземляющей шины (ГЗШ) здания проводом соответствующего сечения.
Пуско-наладочные работы: Проверка механической части, затяжки соединений, измерение сопротивления изоляции, проверка работоспособности всех аппаратов и схем (УЗО, АВР).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем навесной щит принципиально отличается от встраиваемого (ЩВ)?

Навесной щит монтируется на поверхность стены, выступая за ее плоскость. Его корпус является несущим и защитным. Встраиваемый щит устанавливается в предварительно подготовленную нишу в стене; его лицевая панель находится заподлицо со стеной. Навесные щиты проще в монтаже и обслуживании, но занимают полезное пространство помещения. Встраиваемые эстетичнее, но требуют более сложного монтажа и, как правило, имеют меньший внутренний объем.

2. Как правильно рассчитать необходимое количество «модулей» (мест) в щите?

Один модуль (1 unit = 17.5 мм по ширине) — это место, занимаемое однополюсным автоматическим выключателем. Каждый аппарат имеет свою модульность: однополюсный АВ — 1 модуль, двухполюсный АВ или однофазное УЗО — 2 модуля, трехполюсный АВ — 3 модуля, трехфазное УЗО (4P) — 4 модуля. Необходимо просуммировать модульность всего устанавливаемого оборудования и добавить запас 20-30% для возможных будущих изменений схемы.

3. Можно ли устанавливать пластиковый щит на улице?

Да, но только при условии, что он имеет соответствующую степень защиты (не ниже IP54) и изготовлен из атмосферостойкого, ультрафиолетостойкого пластика (например, поликарбонат). Следует также учитывать температурный диапазон эксплуатации, указанный производителем. Для сложных условий (прямое солнечное излучение, экстремальные температуры) чаще применяются металлические корпуса с покрытием.

4. Как организовать ввод кабелей в навесной щит?

Ввод осуществляется через штатные сальниковые вводы (кабельные gland) или через выштампованные отверстия с установкой пластиковых заглушек-сальников. Для металлических щитов с кабелями без металлической брони или экрана необходимо использовать сальники с резиновыми уплотнителями, обеспечивающие требуемую степень защиты IP и защищающие изоляцию кабеля от острых кромок отверстия. Кабели должны быть зафиксированы перед вводом в щит.

5. Требуется ли сертификация навесных щитов?

Согласно техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 004/2011, низковольтное оборудование, к которому относятся и распределительные щиты, подлежит обязательному подтверждению соответствия. Как правило, щиты серийного производства получают сертификат или декларацию о соответствии. Щиты, собираемые по индивидуальному проекту (РУС), должны быть валидированы изготовителем в соответствии с требованиями ГОСТ 32395-2013 (проверка характеристик, возможно, проведение испытаний).

6. Как обеспечить правильное охлаждение аппаратуры внутри щита?

При плотной компоновке и наличии тепловыделяющих элементов (частотные преобразователи, блоки питания) необходимо рассчитывать тепловыделение. Для охлаждения применяют: естественную конвекцию (перфорация в крышке и дне корпуса при условии защиты от попадания влаги и пыли), вентиляторы с фильтрами, или, для герметичных щитов высокого класса IP, теплообменники (воздух-воздух) или климатические устройства (кондиционеры).

Заключение

Щит навесной является универсальным, гибким и широко применяемым решением для распределения и управления электроэнергией. Его правильный выбор, основанный на анализе условий эксплуатации, назначения, нормативных требований, а также качественный монтаж и комплектация определяют надежность, безопасность и долговечность всей электроустановки. Современные тенденции направлены на повышение модульности, интеллектуализации (встраивание систем мониторинга) и улучшение эргономики обслуживания данных устройств.