Електрощитове обладнання
2008-10-17 14:05:59
У попередніх статтях, присвячених електропостачання заміського будинку, ми лише злегка стосувалися електрощитового устаткування. Пора поговорити про це більш детально.
Припустимо, всі проблеми, пов'язані з виділенням потужності, вирішені, і кабель живлення до будівлі підведено. У загальному вигляді система електропостачання котеджу є комунікаційну мережу між джерелами і споживачами електроенергії. Для її нормальної та безпечної роботи необхідно передбачити розподільчі та захисні пристрої, які дозволять оперативно направити харчування до споживача, включити і відключити подачу електроенергії, захистити побутові прилади і техніку від критичних і неоптимальних режимів роботи, а користувачів – від ураження струмом.
Зручність монтажу, обслуговування та моніторингу перерахованого обладнання забезпечує його установка в єдиному корпусі – розподільчому щиті харчування (РЩП). Якщо заміська резиденція являє собою компактне будову з мало розгалуженими комунікаціями, достатньо буде одного РЩП або ввідно-розподільного пристрою. Там же можна розмістити вузол обліку споживання електроенергії. Якщо ж структура мережі електропостачання складна і споживачі мають багаторівневу ієрархію, є сенс організувати окремий щит для кожної групи, розташувавши його поруч з точкою споживання. Так, гараж або майстерню краще оснастити локальним РЩП, встановивши його усередині приміщення. Крім того, в багатоповерховому котеджі доцільніше застосовувати поверхові щити. Тільки уявіть, яке буде опинитися без світла на третьому поверсі, при тому, що РЩП знаходиться в підвалі.
Для комутації приладів використовують шини, гребінки, клемники і т.п. Самі ж щити можна класифікувати за матеріалом корпусу (метал, пластик) і типу установки (зовнішня, внутрішня). Металеві РЩП вважаються більш міцними, крім того, вони не горять і забезпечують кращий захист від зовнішніх впливів. Пластикові щити, як правило, дешевше і їх простіше "вписати" в інтер'єр, проте вони обмежені за розмірами. Тому великі за кількістю елементів РЩП зазвичай укладають в металевий корпус, а малі, скажімо, поверхові – в пластиковий.
Тип установки (навісний або вбудовується корпус) вибирають, виходячи з місцевих умов. Навісні шафи простіше монтуються, а вбудовувані економлять простір, при цьому, правда, вимагають поглиблення в стіні, що не завжди можливо. Тип установки може також визначати і обрана схема проводки: при зовнішній електропроводці частіше застосовують навісні щити, при прихованій – вбудовані.
Ведучими постачальниками щитів слід визнати компанії ABB і Schneider Electric, що пропонують широкий асортимент типорозмірів і варіантів виконання РЩП. Заслуговує уваги і щитова продукція Eldon, а також металеві щити вітчизняного виробництва. При виборі виробника рекомендуємо звернути увагу на повноту аксесуарів, призначених для монтажу приладів обліку, захисту та управління: стійок, різних профілів, монтажних пластин, накладних панелей.
Пристрої, які монтуються в РЩП, можна розділити на корпусні та модульні. Перші являють собою вироби, форма і розміри яких не стандартизовані. Їх встановлюють, як правило, окремо, на монтажну пластину. У цю групу входять автоматичні вимикачі на великі (понад 125 А) струми, основна маса лічильників електроенергії, рубильники та інше обладнання. Прикладом може служити і російський вступної автомат АП50 (справедливості заради, цілком надійний) – чорна прямокутна коробка з двома (червоної і білої) кнопками в правому нижньому кутку.
Корпусні пристрої займають багато місця і змушують збільшувати розміри щита, тому там, де допустимо, використовують модульні прилади. Основні настановні розміри останніх стандартизовані (ширина 17,5-18 мм, глибина від площини внутрішньої сторони закриває панелі до площини кріплення 58 мм, загальна висота не більше 96 мм, виступаюча частина з органами контролю та управління розташована в центрі) і, як правило, не змінюються від виробника до виробника. Корпусні прилади встановлюють горизонтально, в ряд, на спеціальний металевий профіль (35-міліметрова DIN-рейка). Таким чином, вони утворюють як би єдине ціле і можуть закриватися загальної панеллю, що залишає доступ до елементів управління. Виняток становлять лише модульні автоматичні вимикачі В А 60-26 (Тираспольський завод) шириною 12,5 мм. Окремої згадки вони заслужили у зв'язку з тим, що дозволяють помістити в обмежений за розмірами РЩП більшу кількість автоматів.
ЛІЧИЛЬНИКИ
Це прилади, призначені для обліку електроенергії. Якщо п'ятнадцять років тому при згадці цього пристрою ми представляли чорний прилад з круглим склом, за яким із змінною швидкістю (залежно від споживання) оберталося коліщатко з міткою, то сьогодні все не так однозначно. Нові технічні рішення помітно оживили ринок, однак перш ніж розглянути конкретні моделі, наведемо деякі параметри, за якими можуть класифікуватися ці вироби. Найбільш важливим "класовою ознакою" є відповідність приладу мережі живлення – різняться лічильники для трифазної мережі напругою 380 В і для однофазної напругою 220 В. Крім того, є одно-і двухтарифні прилади. Другі дозволяють враховувати споживання електроенергії за основним і пільговим (ніч, субота, неділя) тарифами. Серед інших важливих технічних характеристик відзначимо клас точності, номінальний і максимальний струми, поріг чутливості.
Традиційні індукційні пристрої по суті в обертальний рух диска, швидкість якого збільшується при зростанні енергоспоживання і зменшується при його скороченні. Іншими словами, облік "електрики" зводиться до підрахунку числа обертів диска. Подібні прилади мають ряд недоліків: низька чутливість, зумовлена інерційністю механічної частини, легкість, з якою вони піддаються зовнішнім впливам, здатним спотворити свідчення. До того ж індукційні лічильники серйозно ускладнюють автоматизацію системи обліку. У перетворення електричної енергії в механічну не потребують сучасні пристрої з електромеханічним (табло аналогічно тому, що і в індукційних моделях) і з електронним (як правило, жидкокристаллическое табло) індикатором споживання. Лічильники, які мають рідкокристалічну індикацію обліку, відрізняються більш вузьким діапазоном робочих температур. Як правило, його нижня межа становить -20 ° С. Це не означає, що при падінні температури нижче критичної прилад перестане вести облік, проте зняти показання з рідкокристалічного дисплею буде важко.
Сьогодні на російському ринку представлений цілий ряд пристроїв обліку споживання електроенергії. Найбільш звичний вигляд мають вироби Московського заводу електровимірювальних приладів. Однота-РІФНа електронний лічильник ШОЕ-52 – сучасний пристрій з електромеханічним індикатором і класом точності 2. Він призначений для роботи в однофазної мережі напругою 220 В, цілком коректно функціонує в широкому температурному діапазоні (нижня межа -40 ° С), завдяки чому може використовуватися в неопалюваних будівлях. Інший приклад однотарифному пристрої з електромеханічним індикатором – прилад ЦЕ6807БК-МШ (концерн "Енергоміра", Ставрополь). За своїми параметрами він близький до ШОЕ-52. Названі моделі вважаються найбільш демократичними за ціною і невимогливими до якості напруги. Крім лічильників з електромеханічним індикатором ставропольський концерн виробляє і двухтарифні лічильники з рідкокристалічним дисплеєм: ЦЕ6807БК-ЕШ, ЦЕ6807БК-ЕР. Останній може монтуватися на DIN-рейку.
Багатотарифний однофазний прилад обліку електроенергії "Меркурій-200" ("Инкотекс", Москва) – один з найбільш популярних на сьогоднішній день. Його відрізняють оригінальний дизайн, високі споживчі властивості і відносно невисока ціна. Крім того, "Меркурій-200" встановлюється на DIN-рейку. Вартість перерахованих пристроїв варіюється від 500 до 1500 руб. (Лічильники з рідкокристалічним дисплеєм дорожче).
Осібно в ряду приладів, призначених для обліку споживання електроенергії, варто продукція, представлена під торговою маркою "Ельстер Метроніка". Модельний ряд включає в себе одно-і трифазні багатотарифні лічильники. Вони з'явилися на нашому ринку в другій половині 1990-х років під логотипом ABB. Продукція цієї фірми зарекомендувала себе з найкращої сторони. Таких же відгуків заслуговують і лічильники російського підрозділу компанії "Ельстер", якій сьогодні належить дане виробництво. Крім позитивних "родових" якостей, притаманних пристроїв з рідкокристалічної індикацією обліку електроенергії, лічильники "Ельстер Метроніка" відрізняються мініатюрними розмірами, що дозволяє монтувати їх на DIN-рейку разом з іншими модульними приладами і закривати єдиної декоративною панеллю. Єдиний недолік – висока ціна (більше 0).
Пристрої захисні АВТОМАТИКИ
Вони захищають від перевантажень, коротких замикань і поразки електричним струмом. В РЩП захисна автоматика представлена головним чином термомагнітними вимикачами та пристроями захисного відключення (УЗО).
Оскільки приватний житловий будинок "споживає" не надто багато електроенергії, щитки можна "збудувати" тільки з модульних пристроїв (благо сучасні захисні модульні автомати мають номінал по струму до 125 А). Таке рішення дозволить спростити складання і мінімізувати розміри РЩП.
Якщо не вдаватися в подробиці, роботу термомагнітних вимикачів можна описати таким чином. У разі короткого замикання струм, що протікає через захисний автомат, різко зростає, що розцінюється пристроєм як сигнал розімкнути ланцюг. У результаті час впливу високого струму короткого замикання, шкідливий для мережі і споживачів електрики, зводиться до мінімуму. Величина струму, при якому відбувається електромагнітне розмикання контактів, визначає тип автомата – В, С, D. Найбільшого поширення в побутових російських електромережах отримали С-пристрою. Також термомагнітний автомат охороняє ланцюг від довготривалих перевантажень. Справа в тому, що при включенні споживачів, потужність яких перевищує можливості конкретної мережі, провідник починає нагріватися по всій довжині, а разом з ним і температурний датчик усередині автомата (як правило, це біметалічна пластина). При досягненні певної температури автомат розмикає ланцюг.
Термомагнітний автомат не здатний захистити людину від ураження електричним струмом. Людське тіло володіє значним електричним опором, тому навіть у разі прямого контакту з струмоведучих провідником струм в ланцюзі не зростає до того значення, яке змушує спрацьовувати електромагнітний розчепитель автоматичного вимикача. Для захисту від ураження електричним струмом застосовують УЗО. Ми не будемо зупинятися на детальному розгляді влаштування цих приладів та втомлювати читачів спогадами про закон Кірхгофа, а спробуємо розібратися "на пальцях". УЗО "вміє" порівнювати струми, що течуть у нульовому і фазному проводі ланцюга. Якщо витоків немає, то для змінного струму в однофазної мережі напругою 220 В їх значення будуть рівні, але протилежні по фазі. Якщо ж за то-коведущій неізольований провідник візьметься чоловік, виникне струм витоку, і значення струмів в нульовому та фазному провідниках стануть різними. Як тільки різниця перевищить певне значення, ПЗВ розірве ланцюг живлення. До речі, для контакту з неізольованим провідником зовсім необов'язково братися за оголений дріт. Цілком достатньо і зіткнення з незаземленим металевим корпусом включеного в мережу електроприладу з несправною ізоляцією.
Природно, УЗО не розрізняє причин появи струму витоку, тому може спрацьовувати і при пошкодженні ізоляції (наприклад, "Коротяєв на землю" холодильник, пральна машина та ін.) Тим не менш правильно розміщене пристрій дозволить локалізувати несправність і, як наслідок, полегшити її усунення.
Практика показує, що завдяки УЗО кількість електротравм вже знизилося в багато разів. Однак максимальний захист пристрій забезпечує тільки в тому випадку, якщо мережа має нульовий захисний провідник.
Вибираючи модель УЗО (найбільш поширені пристрої з струмом відсічення 10,30 і 300 мА, робочий же струм апарату в залежності від виробника може складати 16,25,40,63 і 80 А), перевагу варто віддати електромеханічного приладу – його характеристики менше залежать від значення напруги. Також можна зіткнутися з пристроями, що мають маркування АС і А. Перші призначені для роботи на синусоїдальних струмах і характеризуються низькою чутливістю до імпульсної складової, яку створюють потужні індуктивні споживачі. Тому, якщо є можливість, краще вибрати більш дороге ПЗВ з маркуванням АС. Воно адекватно сприймає і пульсуючі струми.
Сьогодні ринок модульних термомагнітних і диференціальних автоматів, а також УЗО досить великий. Дати його детальний огляд практично неможливо, але в цілому ситуація виглядає наступним чином. До модульної захисної автоматики верхньої цінової категорії відноситься продукція під торговими марками ABB, Siemens, AEG, Merlin Gerin, Moeller, Legrand (роздрібна ціна термомагнітних автоматів 6kA IP 16A характеристики З варіюється в межах 100-200 руб.). Вибір конкретного бренду – швидше справа особистих переваг, ніж переваг виробів якогось одного виробника. До речі, недавно на ринку з'явилися бюджетні серії захисної автоматики Merlin Gerin ("Домовик") і Legrand (LR). Поки сказати про них щось конкретне складно, але, знаючи репутацію цих марок, можна припустити, що серії відрізняються традиційно високою якістю.
До групи бюджетних марок ми віднесли б і традиційну продукцію наших заводів, а також автоматику, яка виробляється в Китаї на замовлення і під контролем російських фірм, наприклад "ЕКФ". Це цілком працездатні вироби, хоча, звичайно, їх якість поступається більш дорогим аналогам. Розрив у вартості приладів першої та другої груп досить значний і складає 200-300%.
Зрозуміло, обладнання – далеко не все, що потрібно для безпечного функціонування електричних приладів. Дуже важливі якість монтажу та кваліфікація установників. Тому дамо на закінчення одна порада – довіряйте електромонтажні роботи тільки професіоналам із спеціалізованих організацій.