Разновидности электрических шкафов

Чтобы электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях, дойти от производителя до конечного потребителя, нужно несколько этапов. После генерирования происходит транспортировка по линиям электрических сетей. Когда электроэнергия доставляется в промежуточный или конечный пункт распределения, она попадает в специальные устройства, которые называются распределительными щитами или электрическими шкафами.
Их предназначение - развод электричества по потребителям, понижение напряжения, защита от перегрузок, коротких замыканий и других нештатных ситуаций. Виды электрических шкафов мы рассмотрим в данной статье.

Назначение и типы электрических шкафов

Конфигурация электрических распределительных шкафов может быть различной – в зависимости от их функций.

Основным назначением таких устройств является:

распределение поступающего электрического тока по нескольким меньшим цепям и обеспечение таким внутренним соединениям защиты от перегрузки и сверхнормативного напряжения. Для защиты используются предохранители и автоматические выключатели;
защита от воздействий окружающей среды – атмосферных осадков, пыли, ветра;
защита обслуживающего персонала и посторонних людей от травм и смерти, связанных с поражением электротоком.

По типу комплектации электрический шкаф может представлять собой обширную единую панель или сборку с различными устройствами для контроля и защиты: трансформаторами, реле, изоляторами, переключателями для перенаправления энергии, контакторами, предохранителями, кабельными соединениями.

Электрощиты – это пункты распределения, принимающие ток от электростанции или генератора, и направляющие его меньшим потребителям – жилым домам, производственным цехам, подстанциям. Также их называют: распределительный бокс, шкаф, щит, электрическая или щитовая панель.
В зависимости от их назначения, принято использовать определенные сокращения: ЩК, ЩО, ЩЭ, ГРЩ и прочие. Условно можно разделить шкафы на встраиваемые и навесные.
По своей конструкции, это накладная коробка, которая монтируется на стену. Только встроенный электрический шкаф монтируется в нише, полностью или частично, оставляя дверцы, которые открываются наружу. Частичное заглубление представляет собой более удобную компоновку для последующей эксплуатации и демонтажа оборудования.
Накладной электрический шкаф часто монтируется также в небольшой нише для того, чтобы скрыть лапки фиксаторов, а также более эргономично разместить выступающие устройства.
При внешней установке используют навесные, напольные или накладные электрические шкафы. Такие корпуса имеют более внушительные размеры и предназначены для монтажа с внешней стороны зданий или внутри производственных помещений. По сравнению с ними, встраиваемые шкафы бывают меньшего размера и полезного объема.
Тип распределительного шкафа и способ его размещения обычно планируется еще на этапе проектирования помещения. Накладные щиты используют при наличии открытого пространства. Встраиваемые - если планируется скрытая проводка.
К материалу, из которого должен быть изготовлен корпус электрического шкафа, предъявляются особенные требования. Условия эксплуатации предусматривают, что корпус распределительного узла должен обеспечивать надежную защиту от внешних воздействий, обладать пожарной безопасностью и заземлением. Поэтому для его изготовления используют специальные марки негорючего пластика и металл. Современные конструкции часто комбинируют в себе металл и пластик.
В настоящее время в электрические шкафы монтируются многофункциональные системы, включающие в себя, кроме профильных устройств, также охранную сигнализацию и информационное оборудование.
Элементы стального корпуса соединяются с помощью сварки для того, чтобы осуществить эффективную защиту содержимого электрического шкафа от пыли, влажности, а также придать конструкции устойчивость к вибрации, которая возникает в процессе работы оборудования. Дверцы тоже комплектуют специальным эластичным уплотнителем, благодаря чему обеспечивается хорошая герметичность электрических щитов.

Существует особая классификация электрических шкафов, которая обозначает определенный уровень защищенности корпуса от неблагоприятных внешних условий. Разработан международный стандарт IEC 60529 (ГОСТ 14254-96), на основании которого всей электрической технике присваивается показатель IP. В технической документации, прилагаемой к оборудованию, можно встретить значения IP20, IP44, IP65 и прочие. Чем больше этот показатель, тем эффективнее защита от неблагоприятных воздействий. В обычной квартире это может быть, например, повышенная влажность. В производственных помещениях, при работе на открытом воздухе защита электрооборудования обязательна. Высокие цифры IP присваиваются оборудованию, которое эксплуатируется в агрессивных средах.
Устройствам, работающим в жилых помещениях, обычно присваивается IP 20, а использующимся для работы под водой – не менее IP 68 или IP 69, если оборудование будет работать при высоких температурах. Существует специальная шкала, по которой защита оборудования варьируется от полного отсутствия, с IP 00, до самых высоких степеней защиты.
Также распределительным шкафам присваивается буквенное обозначение, которое маркирует специальные условия эксплуатации:

А обозначает безопасное использование, если прикосновение к корпусу происходит тыльной стороной ладони;
В – пальцем;
С – инструментом;
D – проволокой или токоведущим проводником;

Бывает буквенная маркировка на корпусе, обозначающая, что в этом электрическом шкафу расположены токоведущие части и прочее оборудование:

Н - наличие высоковольтной аппаратуры;
К – сильный нагрев или регулярная мойка под давлением;
М – движение под влиянием воды;
S – определенная неподвижность в процессе защиты от воды;
W – качественная защита от любых неблагоприятных внешних условий.

Виды электрических шкафов

В зависимости от назначения электрического шкафа и его иерархии принята маркировка в виде сокращения, которая обозначает его основные функции.

1. Главный распределительный щит – ГРЩ

Такой распределительный щит располагается на территории трансформаторной подстанции (ТП), производственного цеха, котельной. Его задача - ввод силовых линий питания и распределение по более мелким подразделениям или объектам. Кроме того, на него возложена функция защиты от перегрузок сети и коротких замыканий, а также учет электроэнергии

2. Вводное распределительное устройство - ВРУ

Устанавливается на входе электрической энергии в жилые, общественные здания, помещения производственного назначения. Предназначен для приема вводного силового кабеля и раздачи по питающим линиям для ЩЭ, ЩК, ЩО, ВРУ, защиты от перегрузок и короткого замыкания и учета электроэнергию. ВРУ может входить в комплекс электротехнической автоматики.

3. Аварийный ввод резерва - АВР

Монтируется в производственных, коммунальных, складских и торговых помещениях, частных домовладениях. В случае аварийной ситуации у поставщика электроэнергии специальная автоматика АВР переключает питание с основного источника на запасной (генератор). Когда подача электроэнергии будет восстановлена, происходит обратное переключение с генератора на главную линию и его остановка.

4. Щит этажный (ЩЭ)

Предназначен для установки в жилых и административных зданиях для распределения электроэнергии по квартирам (до 6 квартир) или по коммерческим пользователям.
ЩЭ обычно состоит из трех отсеков:

Распределительный отсек, в котором установлена модульная автоматика для групп электрических цепей.
Отсек учета, содержит электрические счетчики.
Абонентский отсек, в нем происходит подключение к каналам связи, телевидению и радио, домофону, системам видеонаблюдения.

5. Щит квартирный (ЩК)

Обычно устанавливается на вводе электричества в квартиру в районе входной двери. Функции ЩК – разводка по квартире, учет электроэнергии, защита от перегрузок и коротких замыканий.
Подразделяется на:

ЩКУ – щит квартирный учетный;
ЩКР – щит квартирный распределительный.

6. Щит освещения (ОЩ)

ОЩ располагают в офисных, торговых и административных помещениях. Его предназначение – достаточно редкие оперативные включения и выключения автоматики, а также защита отходящих линий от перегрузок сети и коротких замыканий.
Подразделяется:

ОЩВ (осветительный щиток с выключателем).
УОЩВ (утапливаемый осветительный щиток с выключателем).

7. Щит управления (ЩУ)

ЩУ предназначен для управления автоматикой, обслуживающей отопление, вентиляцию, пожарную сигнализацию и другое. Обычно в ЩУ переключения между режимами работы происходят вручную.

8. Щит автоматики (ЩА)

ЩА содержит программные контроллеры, осуществляющие мониторинг работы пожарной сигнализации, отопления, вентиляции.

9. Щит бесперебойной подачи питания (ЩБП)

ЩБП обеспечивает стабильную работу систем, относящихся к 1 категории групп электроснабжения: медицинских приборов, сигнализаций, вычислительных устройств.

Что нужно знать о выборе и монтаже электрического щита

Выбирая тип электрического шкафа, надо ориентироваться на конструкцию и материал стены, на которую планируется монтаж щита. Если материал стены - гипсокартон, можно выбрать встраиваемый шкаф - так он не будет выделяться в интерьере комнаты. Если же стена изготовлена из бетона, и в комнате не предусмотрено специальной ниши, придется монтировать накладной распределительный щиток.
При установке электрического шкафа на даче следует учитывать назначение помещения. В доме или бане из натурального дерева нужно обеспечить критерии безопасности, тут подойдет накладной щит. Если планируется установка электрического шкафа в гараже или другом нежилом помещении, то вполне подойдет навесной, который гораздо проще установить.
Чтобы определиться с размером электрического шкафа, необходимо заранее составить схему электропроводки и посчитать количество необходимых устройств - автоматов, дифавтоматов, УЗО, а также решить, где будет стоять счетчик. Когда схема будет готова, подбираются необходимые модули. Нужно учитывать, что ширина одного модуля составляет 18 мм (ширина однополюсного выключателя)
В среднем, количество 1 категории групп электроснабжения модулей, которое занимает одно устройство, следующее:

электросчетчик – от 6 до 8;
однофазное УЗО – 3;
трехфазное УЗО – 5;
двухполюсный автомат – 2;.
однополюсный автомат – 1;
трехфазный автоматический выключатель – 3-4.

Перед тем, как щит монтируется на стену, производится его сборка. Производители предлагают собранные корпуса, в комплекте с которыми идут монтажные панели, а также полностью укомплектованные панели. Второй вариант используется чаще, в этом случае проект и схема сборки разрабатываются конкретно для такой панели.
Корпус начинают готовить к сборке, для этого удаляют заглушки стен корпуса и рассчитывают количество нужных отверстий для кабелей и проводов и их месторасположение, при необходимости делая дополнительные отверстия.
После этого устанавливаются шины заземления, кронштейны и рейки для монтажа. Конфигурация шкафа будет различаться в зависимости от его вида.
Способ установки щитка также зависит от типа конструкции. Наиболее трудоемкой является установка встраиваемого электрического шкафа, так как для его установки необходимо подготовить нишу в стене.

Когда ниша готова, собранный щит монтируется в эту нишу и закрепляется специальными кронштейнами. Затем производится подключение к питанию и потребляющей нагрузке.
Для этого внутрь электрического шкафа заводится входной кабель с дополнительными проводами. Провода выравнивают в один слой, учитывая конфигурацию и месторасположение автоматических выключателей. После соединения электропроводки со всеми устройствами шкафа производят подключение нагрузки потребителей и электроустановок. Затем включают все линии по очереди и проверяют их работоспособность.