Как выполнить модернизацию электрощита в частном доме
Несмотря на то, что нормативные требования правил эксплуатации электрических установок в жилых зданиях давно изменились в сельской местности по-прежнему расположено много домов, которые запитаны по старой схеме TN-C через электрический щит с индукционным счетчиком класса точности 2,5%, защищенный предохранителями с плавкими вставками. Такая схема давно требует модернизации.
Даже проводимая электроснабжающей организацией реконструкция воздушных линий и замена устаревших открытых проводов на самонесущие изолированные модели не всегда подталкивает владельцев на изменение электрической схемы.
Старые электрические щиты сейчас работают на пределе своих возможностей и не полностью обеспечивают электробезопасность жильцов и оборудования.
Чтобы выполнить модернизацию электрощита в частном доме необходимо учесть ряд факторов:
систему применяемой схемы заземления электрооборудования и наличие молниезащиты, определяющие конструкцию вводного устройства;
тип и функции электросчетчика;
выбрать необходимые защиты;
учесть габариты.
Ввод в дом от опоры ВЛ-0,4 кВ
Старый квартирный щиток с предохранителями
Перед началом модернизации необходимо определиться с нагрузками всех электрических приборов, просуммировать и проанализировать их чтобы создать небольшой запас мощности. Частный дом может быть выполнен как одноэтажным, так и многоэтажным зданием с различным количеством пристроек, снабженных всевозможным электрическим оборудованием и приборами. Все электропотребители должны быть надежно защищены, а потребляемые ими нагрузки учитываться.
Выбор вводного распределительного устройства (ВРУ) для частного дома — это большая отдельная тема, в которой следует учесть вид ответвления, его конструкцию и толщины проводов, способы расщепления PEN-проводника, выполняемые только во ВРУ, и ряд других факторов.
Ввод в дом от опоры ВЛ-0,4 кВ проводами СИП
Как выбрать электрический счетчик
Среди многочисленных моделей приборов учета, имеющихся в продаже, бывает сложно отобрать наиболее подходящую конструкцию. Для практического применения важно учесть следующие параметры:
число фаз — в последнее время наметилась тенденция увеличения числа трехфазных вводов;
максимально допустимые нагрузки;
размеры;
способы крепления — использование DIN-рейки предпочтительнее;
возможности использования многотарифных режимов;
цена;
способность местного предприятия Энергонадзора осуществлять первичную и периодические поверки.
Обратите внимание на последний пункт, иначе представители Энергонадзора просто откажутся от использования купленного вами электросчетчика.
Как выбрать защитные устройства для электрощита
Универсальные рекомендации по защитам электрооборудования для современного частного дома дать сложно, однако, условно можно сделать разделение на обязательные и дополнительные устройства.
В самом упрощенном варианте потребуется использовать:
вводной автоматический выключатель, способный полностью снять нагрузку с оборудования дома при ручном или автоматическом срабатывании;
дополнительные автоматы для отключения потребителей, выделенных в отдельные группы.
Вводной автомат
Место его расположения по существующим правилам обычно выбирается до электросчетчика для обеспечения возможности его безопасной замены и поверки. Однако, этот вариант допускает способность хищения электроэнергии за счет самовольного подключения дополнительных проводов к выходным клеммам автомата.
Поэтому энергоснабжающая организация может предложить один из вариантов:
ограничение доступа и пломбировку своими клеймами всех контактов автомата;
запитку электросчетчика напрямую от ответвления ВЛ через вводное распределительное устройство.
В последнем случае варианты воровства резко снижаются, особенно при подключении электроэнергии самонесущими изолированными проводами. Но при заменах счетчика потребуется снимать напряжения с питающей ВЛ.
Поэтому вопрос места расположения вводного автомата, как и модели электросчетчика до начала модернизации электрощита лучше согласовать с предприятием Энергонадзора.
Групповые автоматические выключатели
Обычно электропотребители дома разделяют на блоки по месту их расположения, например:
осветительные приборы по комнатам;
кухонное оборудование (микроволновая печь, посудомоечная машина, вытяжка, холодильник и т п);
вентилятор, компьютер и офисные приборы в кабинете;
пускозарядное устройство, электрический инструмент и приборы отопления в гараже;
и другие группы.
Каждый блок приборов способен создать определенную нагрузку. Под нее подбирается номинал соответствующего автоматического выключателя.
Дополнительные, но необходимые защитные устройства
Противопожарное УЗО
Назначение защиты поясняет его название. Это означает, что при недопустимых нагрузках возникшее нарушение изоляции приведет к появлению тока утечек на землю, который «почувствует» УЗО и снимет напряжение со схемы электрооборудования, предотвратив возникновение пожара. Для этой защиты обычно выбирается место установки сразу после счетчика для охвата всей зоны дома и назначается уставка на срабатывание 300 миллиампер.
Реле контроля уровня напряжения
Несмотря на принимаемые меры к повышению надежности электроснабжения качество электроэнергии не всегда отвечает заявленным стандартам. Никто не застрахован от повышения напряжения при отгорании или обрыве нуля в сети 0,4 кВ.
В этом случае реле контроля напряжения надежно отключит ваш дом от внезапно возникшей аварийной ситуации и автоматически вернет электросхему в исходное состояние после восстановления номинальных параметров сети. Для этого его устанавливают сразу после счетчика.
УЗО и дифавтомат
Узо и дифавтомат защищают оборудование и людей от токов утечек, возникающих при нарушениях изоляции. Правильно настроенное УЗО спасет человека от получения электрической травмы, сохранит его здоровье при возникновении неисправностей в электропроводке.
Место установки устройства защитного отключения выбирается перед групповым автоматическим выключателем, который одновременно выполняет защиту УЗО от возможных токов коротких замыканий в схеме. Поскольку дифавтомат объединяет в себе функции УЗО с автоматом, то его применение экономит место в домашнем щитке.
Принципиальные схемы электрощита в частном доме
В целях экономии материальных средств допускается вместо вводного главного автомата использовать рубильник или переключатель соответствующей мощности, как довольно часто поступали раньше. Но в этом случае следует более внимательно проанализировать возможности защит и способы их дублирования.
Вариант исполнения участка принципиальной схемы для подключения электрического счетчика после вводного автоматического выключателя в квартирном щитке представлен на рисунке. На нем показано как однофазное, так и трехфазное исполнение схемы с учетом разводки РЕ-проводника.
После пожарного УЗО или электросчетчика напряжение подается на группы потребителей, объединенные в блоки по месту расположения или функциональному назначению. Для них питание подается через УЗО, настроенное на уставку чувствительности 30 мА для обычных помещений и 10 мА — влажных или сырых.
Грамотное разбиение потребителей на группы — это основная сложность проектирования щита. При этом необходимо соблюдать правила:
разделять линии освещения и силовые цепи;
объединять потребители по основным видам помещений;
отдельной схемой запитывать оборудование, работающее: в условиях повышенной влажности; кратковременно формирующее большие нагрузки (стиральная машина, водонагреватель, отопительный котел…);
уличное освещение и силовые цепи; электрооборудование гаража и подсобных строений.
Каждой группе, в зависимости от создаваемой нагрузки, выбираются уставки защит и подбираются провода для монтажа схемы. Например, для цепей освещения, выполненных медным проводом 1,5 мм2, мощность приборов должна ограничиваться величиной в 3,5 кВт, а у силовых цепей с сечением меди 2,5 мм2 — 5,5 кВт.
Для подбора проводов и защит удобно пользоваться программами для электрика.
Принципиальная схема формирования групп линий для потребителей
Устройство защитного отключения, контролирующее большое количество работающих потребителей, может часто срабатывать. Это усложнит поиск неисправности и обслуживание схемы. УЗО подключается последовательно с автоматическим выключателем, а его номинальный ток выбирают по нагрузке автомата, равным или на ступень больше суммарного тока защит.
На схеме показано, что фазный проводник после УЗО распределяется через линейные автоматические выключатели типа «В» или «С» и направляется к потребителям непосредственно.
Рабочий ноль N через автоматы не пропускается, подводится напрямую в электросхему дома. Для группы потребителей №2 показан вариант образования нулевой шины N с помощью дополнительного клеммника.
Схему использование дифавтомата демонстрирует группа потребителей №3. Здесь автоматический выключатель не нужен. Однако, дифавтомат при не точном подборе может ложно срабатывать при включении импульсных блоков питания, например, у компьютера.
Разводка РЕ-проводника осуществляется через специально сформированную шину-РЕ.
Основные требования к электрощитку
Выбор модели щитка можно делать после окончания составления проекта электрической схемы дома с учетом полного определения количества коммутационных и защитных аппаратов. При этом следует создать небольшой запас для возможных подключений в будущем дополнительного оборудования, например, электрических насосов, приводов ворот или аварийного освещения.
Обычно место внутри щитка со временем быстро заполняется и иногда хозяева даже доставляют дополнительный электрощиток.
Расположение щитка при модернизации схемы следует выбирать с учетом удобства его эксплуатации и быстрого снятия напряжения со схемы дома. Если замена электропроводки не планируется, то новый электрощиток располагают около демонтируемого для уменьшения объема монтажных работ.
Доступ детей, домашних животных и посторонних лиц к щитку необходимо ограничивать замком, закрывающимся съемным ключом, который хранят в специально отведенном месте.
Современные элктрощитки имеют внутри DIN-рейку, на которую удобно и надежно крепится все оборудование. Этим хорошо экономится место.
На дверце щитка перед электрическим счетчиком удобно сделать окошко с прозрачной вставкой для считывания показаний без вскрытия замка.
Все оборудование щитка должно быть четко подписано. Использовать для этого выцветающие чернила, фломастеры или порошки для принтера не рекомендуется. Надписи должны длительно сохраняться.
Часто при компактном расположении коммутационных аппаратов места для бирок не хватает. В этом случае допускается маркировка оборудования четко видимыми цифрами с составлением подробной расшифровки их названий и назначения на отдельном листе, хранящемся на дверце или другом доступном месте.
Правильная маркировка и подробное описание составных элементов щитка в будущем сбережет много времени, нервов и поможет быстро устранять возникающие неисправности в сети.
Хранение внутри щитка плаката безопасности «Не включать! Работа на линии!» поможет при ремонте схемы исключить попадание человека под напряжение. Плакат всегда следует вешать на отключенные рычажки автоматов во время выполнения любых работ.
Особенности монтажа оборудования в электрощитке
Крепление автоматов на DIN-рейку выполняют так, чтобы дугогасительная камера (решетка, пластины) находилась сверху (рычажок включения направлен вверх). При таком расположении создается наиболее благоприятный режим для разрыва дуги при отключении, чем экономится ресурс работы примерно на 25%. Неправильное же размещение автомата сокращает срок его эксплуатации.
Подвод питания к автоматам выполняется сверху, а отвод нагрузки — снизу. Отдельные производители, например, Siemens или Legrand разрешают подавать питание произвольно. Но в электрощитке все должно подключаться однообразно — иначе в процессе работы электриков возможны ошибки и даже случаи поражения электротравм.
При параллельном подключении в одном ряду аппаратов, расположенных на DIN-рейке, применяют изолированную распределительную гребенку и специальные вводные клеммы.
Распределительные гребенки и вводные клеммы
Штырьки у гребенки вводят в зажим автомата. Вводная клемма своим штырьком заводится сюда же. Чтобы исключить перекос гребенки штырь клеммы размещается под штырем гребенки на автоматах с подвижной нижней частью зажима. Когда же зажим не имеет подвижной части, то штырь клеммы размещается над штырем гребенки. Провода подключаются на вводную клемму.
Использование распределительных гребенок не является обязательным требованием. Многие мастера делают монтаж гибким проводами, обжимая их окончания специальными наконечниками. Такая схема получается вполне рабочей, но занимает довольно много места, а в нагромождениях проводов сложно разбираться.
Для подключения защитного нуля РЕ используется специальная земляная шина, которая располагается вблизи ввода основной массы кабелей. Во всех случаях размещения в щитке фазной шины «L» и рабочего нуля «N» необходимо использовать для них изолированные корпуса.
Вводные кабели электроэнергии обычно запускают в щиток через верхние или боковые монтажные отверстия, а кабели питания нагрузок — снизу. Все кабели и провода должны иметь четкую маркировку и обозначения. Продуманная и аккуратно выполненная разделка кабелей экономит место в элктрощитке и позволяет электрикам быстро разбираться с монтажом схемы в процессе ее эксплуатации.
Перед вводом в работу после окончания монтажа до подключения под напряжение необходимо провести внешний и внутренний осмотр установленного оборудования и провести замер сопротивления изоляции собранной схемы.
Новый щиток необходимо обслуживать. Для этого через полгода эксплуатации требуется выполнить контрольную протяжку всех резьбовых соединений и контактов, а затем проверять их раз в год. И не забывайте проверять УЗО кнопкой «Тест» хотя бы ежемесячно.
