Щиты учетные: классификация, конструкция, требования и применение

Щит учетный (ЩУ) – это низковольтное комплектное устройство (НКУ), предназначенное для приема, учета и распределения электрической энергии в сетях переменного тока частотой 50 Гц с напряжением до 400 В. Основная функция – размещение приборов коммерческого учета электроэнергии (счетчиков), аппаратов защиты и управления, а также средств измерения и контроля параметров сети. ЩУ является ключевым элементом системы энергоснабжения, обеспечивающим точный учет, безопасность эксплуатации и оперативный контроль.

Классификация и виды учетных щитов

Классификация ЩУ осуществляется по нескольким ключевым признакам, определяющим их конструкцию, назначение и место установки.

1. По месту и способу установки:

• ЩУН (Щит учетный навесной): Корпус предназначен для крепления на вертикальную поверхность (стену, колонну, опору). Монтаж осуществляется с помощью кронштейнов или непосредственно через заднюю стенку. Наиболее распространенный тип для установки внутри помещений (подъезды, технические комнаты) или в защищенных местах на улице.
• ЩУВ (Щит учетный встраиваемый): Корпус монтируется в предварительно подготовленную нишу в стене. Лицевая панель (дверца) располагается вровень с поверхностью стены. Применяется в жилых, офисных и общественных зданиях для эстетичного размещения.
• ЩУС (Щит учетный силовой, этажный): Как правило, представляет собой напольный или навесной шкаф, предназначенный не только для учета, но и для распределения электроэнергии по квартирам на этаже. Содержит групповые автоматические выключатели, УЗО, DIN-рейки для счетчиков.
• ЩУК (Щит учетный контейнерного типа): Представляет собой утепленный металлический шкаф с высокой степенью защиты (IP54-IP65), предназначенный для установки на улице, в том числе для учета на границе балансовой принадлежности (ГРЩУ). Часто оснащается обогревом, освещением, смотровым окном.

2. По назначению и структуре сети:

• ЩУ однофазные: Для учета в однофазных сетях 220В. Применяются в основном для индивидуального учета в жилом секторе, малых коммерческих объектах.
• ЩУ трехфазные: Для учета в трехфазных сетях 380/220В. Используются на коммерческих, промышленных объектах, для учета мощности общественных зданий, вводных устройств многоквартирных домов.
• ЩУ с разделением учета: Многотарифный учет, учет по разным зонам (дневная/ночная, общая/технологическая). Содержат несколько счетчиков или многотарифные счетчики.
• ГРЩУ (Главный распределительный щит учетный): Совмещает функции вводно-распределительного устройства (ВРУ) и коммерческого учета. Устанавливается на вводе в здание.

3. По типу установленных счетчиков:

• С индукционными (электромеханическими) счетчиками (устаревающий тип).
• С электронными (статическими) счетчиками (современный стандарт).
• С счетчиками с интерфейсами передачи данных (PLC, RS-485, M-Bus, GSM/GPRS, LoRaWAN) для систем АСКУЭ (Автоматизированная система контроля и учета электроэнергии).

Конструкция и комплектация

Конструкция ЩУ должна обеспечивать безопасность, удобство монтажа, обслуживания и снятия показаний. Основные элементы:

• Корпус (шкаф): Изготавливается из листовой стали (обычно холоднокатаной, толщиной 1.0-1.5 мм) с антикоррозионным покрытием (порошковая окраска) или из пластика (для внутренних ЩУН). Степень защиты оболочки: IP31-IP54 для внутренней установки, IP54-IP65 для уличной.
• Монтажная панель (рама): Устанавливается внутри корпуса. Изготавливается из стального листа или профиля. На ней монтируются все аппараты.
• DIN-рейки: Стандартные металлические профили шириной 35 мм для крепления модульной аппаратуры (счетчиков, автоматических выключателей, УЗО, реле). Типы: Ω-образная (TH35) для аппаратов, G-образная для клеммников.
• Прибор учета (счетчик): Устанавливается на DIN-рейку или через переходную планку. Должен иметь пломбы госповерителя и энергоснабжающей организации.
• Вводной коммутационно-защитный аппарат: Рубильник (разъединитель) или автоматический выключатель в литом корпусе (ВА). Предназначен для ручного отключения всей цепи учета и обеспечения защиты от токов короткого замыкания.
• Ограничитель перенапряжений (ОПН): Устанавливается до счетчика для защиты электроники счетчика от импульсных перенапряжений (грозовых, коммутационных).
• Трансформаторы тока (ТТ): Для трехфазного учета при токах нагрузки более 100А. Устанавливаются в разрыв силовых шин или проводов. Класс точности для коммерческого учета – не ниже 0.5S.
• Телеметрический выход: Клеммная колодка или разъем для подключения кабеля системы АСКУЭ (например, интерфейс RS-485).
• Нулевая шина (N) и шина защитного заземления (PE): Изолированные медные шины на изоляторах для раздельного подключения нулевых рабочих и защитных проводников.
• Смотровое окно: Прозрачная дверца или окно для снятия показаний без открытия шкафа.
• Запирающие устройства: Замки (навесные, встроенные) для предотвращения несанкционированного доступа.

Нормативные требования и стандарты

Проектирование, изготовление и монтаж ЩУ регламентируется комплексом нормативных документов:

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок), Глава 1.5, 7.1: Основополагающий документ. Определяет требования к местам установки, условиям окружающей среды, сечению проводников, маркировке, защите.
• ГОСТ 32395-2013 «Щиты распределительные для жилых зданий. Общие технические условия».
• ГОСТ 51321.1-2007 (МЭК 60439-1:2004) «Устройства низковольтные комплектные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний».
• ГОСТ 31819.11-2012 (IEC 62052-11:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования, испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электроэнергии».
• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа».
• Требования местных сетевых компаний: Имеют силу технических условий (ТУ) и часто содержат конкретные схемы компоновки, типы разрешенных счетчиков, требования к пломбировке.

Типовые схемы коммутации

Схема подключения счетчика в ЩУ зависит от типа сети и мощности.

Таблица 1: Сравнение схем подключения счетчиков в ЩУ

Тип схемы	Напряжение сети	Ток нагрузки	Ключевые элементы	Область применения
Прямого включения	220В (1ф), 380В (3ф)	До 100А (на фазу)	Счетчик, вводной автомат, ОПН	Квартиры, малые магазины, офисы
Полукосвенного включения (через ТТ)	380В (3ф)	От 100А до 1000А и более	Счетчик, 3 ТТ (класс 0.5S), вводной выключатель, цепи защиты ТТ	Ввод в здание, производственные цеха, ТП
Косвенного включения (через ТТ и ТН)	Выше 0.4 кВ (6-10кВ)	Любые токи	Счетчик, 3 ТТ, 3 ТН (трансформатора напряжения)	Учет на стороне ВН, граница балансовой принадлежности на высоком напряжении

Порядок монтажа и приемки в эксплуатацию

Монтаж ЩУ выполняется квалифицированным персоналом с допуском к электромонтажным работам. Основные этапы:

1. Подготовка места: Обеспечение свободного доступа, монтаж крепежной поверхности (для ЩУН).
2. Установка корпуса: Крепление шкафа по уровню.
3. Монтаж внутренних компонентов: Установка шин, DIN-реек, аппаратов согласно схеме.
4. Прокладка и подключение проводников: Сечение проводов должно соответствовать расчетному току. Цепи тока и напряжения от ТТ подключаются отдельными проводами сечением не менее 2.5 мм² (медь). Строго соблюдается цветовая маркировка (L1-желтый, L2-зеленый, L3-красный, N-синий, PE-желто-зеленый).
5. Проверка и наладка: Визуальный контроль, проверка механических соединений, измерение сопротивления изоляции, «прозвонка» цепей.
6. Подача напряжения и проверка: Включение под напряжение, проверка наличия фаз, правильности работы счетчика (направление вращения диска или мигания светодиода).
7. Пломбировка: Представитель энергоснабжающей организации пломбирует крышки клеммной коробки счетчика, вводной аппарат, дверцу шкафа. Составляется акт ввода в эксплуатацию.

Тенденции и развитие

Современные ЩУ эволюционируют в сторону интеллектуализации и интеграции в более крупные системы:

• Интеграция с АСКУЭ: ЩУ становятся точками сбора данных, оснащаются счетчиками с цифровыми выходами, концентраторами данных, модемами.
• Многофункциональные счетчики: Учет активной/реактивной энергии, измерение качества электроэнергии (ПКЭ), регистрация событий.
• Повышение безопасности: Применение прозрачных ударопрочных материалов для смотровых окон, улучшенные системы замков, встроенные датчики вскрытия и температуры.
• Унификация и модульность конструкций для упрощения проектирования и монтажа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Кто имеет право пломбировать учетный щит?

Право на установку пломб на средствах коммерческого учета имеет исключительно сетевая организация (энергосбытовая компания) на основании договора энергоснабжения. Монтажная организация только подготавливает щит к опломбированию.

Вопрос 2: Какое минимальное расстояние должно быть между трансформаторами тока и счетчиком в щите?

Строгих норм по расстоянию в миллиметрах нет, но ПУЭ (п.1.5.23) требуют, чтобы цепи учета были отделены от цепей управления и защиты. На практике рекомендуется размещать ТТ и счетчик в разных секциях шкафа или на расстоянии, исключающем взаимный нагрев и электромагнитное влияние. Провода от ТТ к счетчику должны быть проложены отдельным жгутом.

Вопрос 3: Можно ли устанавливать пластиковый ЩУ на улице?

Только если корпус сертифицирован для уличной установки и имеет соответствующую степень защиты (не ниже IP54) и стойкость к ультрафиолету (UV-стабилизатор). Однако для большинства климатических зон России и в целях долговечности и вандалоустойчивости предпочтительны металлические шкафы с защитным покрытием.

Вопрос 4: Обязательна ли установка ограничителя перенапряжений (ОПН) в ЩУ?

Согласно актуальным требованиям ПУЭ (п. 7.1.22 для жилых зданий, аналогичные требования для других объектов) и ТУ сетевых компаний, установка УЗИП (устройств защиты от импульсных перенапряжений) на вводе является обязательной. ОПН класса 2 (С) устанавливается до счетчика для защиты аппаратуры учета.

Вопрос 5: Как выбрать сечение проводников для цепей тока в учетных цепях с ТТ?

Сечение медных проводов от трансформаторов тока до счетчика должно быть не менее 2.5 мм² (ПУЭ, п.3.4.23). Расчетное сопротивление проводов не должно превышать допустимое для выбранного класса точности ТТ. Для класса 0.5S общее сопротивление двухпроводной цепи (2 жилы) не должно превышать, как правило, 0.1 Ом.

Вопрос 6: Что такое «шина-гребенка» и когда ее применяют в ЩУ?

Шина-гребенка (combibus) – это медная или медная луженая шина с отводами под стандартный шаг модульной аппаратуры (18 мм). Применяется для распределения питания по ряду автоматических выключателей в распределительной части ЩУ. Ее использование повышает надежность соединений, сокращает время монтажа и уменьшает количество межаппаратных перемычек.

Вопрос 7: Каков порядок действий при повреждении пломбы на учетном щите?

Немедленно прекратить любые манипуляции с щитом. В кратчайшие сроки (как правило, в течение 24 часов) уведомить об этом аварийную службу или абонентский отдел сетевой (сбытовой) компании. Составить совместный с представителем компании акт о нарушении пломбы. Самостоятельное вскрытие или ремонт до приезда инспектора запрещены.