Однолинейная схема трехфазного щита

Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. В современном жилье устанавливается большое количество бытовых приборов и всевозможного оборудования и все эти устройства потребляют электроэнергию. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.

Однофазное и трехфазное подключение

Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.

При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.

В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.

Подключение по трехфазной схеме

В первую очередь требуется подготовить всю необходимую документацию. Она включает в себя технические условия эксплуатации, которые выдаются организацией – поставщиком электроэнергии. На основании технических условий осуществляется составление проектной документации на электроснабжение объекта.

Вам понадобятся следующие документы:

• Договор с энергоснабжающей организацией.
• Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
• Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
• Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

В составляемом проекте учитываются особенности дальнейшего потребления электроэнергии. Все потребители разделяются на группы, которые включают в себя розетки и систему освещения. Каждая группа может быть отдельно выключена, если требуется провести ремонтные работы. В это время другая группа продолжает использоваться, не доставляя хозяевам излишних неудобств.

Для всех групп выполняются расчеты максимальной мощности потребления электроэнергии. В соответствии с этим выбирается и наиболее оптимальное сечение проводников. Как правило, линии освещения прокладываются кабелем, сечение которого составляет 1,5 мм2, а для розеток необходимо уже не менее 2,5 мм2. Каждая группа подключается к автоматическим защитным устройствам, исключающим возгорание проводки в случае короткого замыкания.

Таким образом, при наличии проекта подключения можно выполнить расчеты потребности в материалах, приборах и оборудовании, а также заранее определить размеры электрощита. На прилагаемых схемах отмечаются все места, где располагаются выключатели, розетки, стабилизирующие устройства и другое стационарное оборудование.

Непосредственное подключение может выполняться подземным или воздушным способом. Как правило, в частных домах используется второй вариант, имеющий ряд существенных преимуществ. В этом случае можно воспользоваться любыми схемами подключения, при минимальных затратах времени на выполнение работ. В процессе дальнейшей эксплуатации воздушные линии значительно легче ремонтировать. Большое значение имеет стоимость подключения, которая гораздо ниже, чем при использовании подземной прокладки кабельной линии.

При выполнении воздушного подключения следует учитывать расстояние от дома до столба, которое не должно превышать 15 м. В том случае, когда расстояние больше указанного, требуется установка дополнительного столба. За счет этого исключается сильное провисание или обрыв провода при негативном воздействии внешних факторов. Также следует обратить внимание на то, чтобы провода не создавали помехи пешеходам и транспортным средствам. Высота крепления трехфазной линии составляет не менее 2,7 м и более. Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту.

Силовой щит рекомендуется устанавливать на фасад здания, далее провода идут уже от него по всем помещениям. При наличии электрифицированных пристроек, питающая линия подводится к ним также от щитка. Для подключения и учета потребленной электроэнергии необходим трехфазный счетчик. В основном используются устройства прямого включения, принцип работы которых напоминает однофазный счетчик. В этом случае требуется всего лишь правильно соблюдать схему подключения устройства, размещенную на его задней крышке или в техническом паспорте.

В некоторых случаях в частном доме может использоваться схема полукосвенного включения трехфазного счетчика. Схема подключения дополняется трансформатором напряжения. Для оплаты потребленной электроэнергии показания прибора нужно умножить на коэффициент трансформации, указанный на трансформаторе.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.

Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ, маркируются электрические щиты.

Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.

Сегодня очень часто частные дома стали подключать к трехфазной электросети. Также в некоторых новых многоэтажках в квартиры начали заводить три фазы вместо одной как раньше. Как правило, при данном подключении местные сетевые компании выделяют на дом или на квартиру мощность 15 кВт. Это означает, что номинал вводного автоматического выключателя должен быть 25 А. Для небольших офисов, кафе и т.д. выделяют большую мощность. Поэтому в их щитах номиналы вводных автоматов будут совершенно другими.

Подключение к 3-х фазной электросети обуславливает установку трехфазных электрощитов. Ниже разберем пять разных вариантов простых трехфазных схем для распределительного щита.

Все схемы простые и носят рекомендательный характер. Они наглядно показывают суть самих подключений разных защитных устройств в одном щитке. К разработке схемы каждого щита нужно подходить индивидуально, так как у всех условия разные. Система заземления в представленных вариантах TN-S.

Вариант 1

Здесь представлена самая простая трехфазная схема щита. На вводе обязательно должен стоять вводной автоматический выключатель. Он будет ограничивать потребляемый ток, каждого потребителя — дома или квартиры. Далее идет 3-х фазный прибор учета электроэнергии.

На самом деле места размещения счетчиков могут быть разные. Они могут устанавливаться на улице в щите учета для частных домов, в этажных щитах в многоквартирных домах или непосредственно в домашних щитах. Где ставить счетчики указываю в технических условиях на подключение местные сетевые компании или это строго определяется проектной документацией зданий.

Большинство бытовых потребителей подключаются к однофазной сети. Тут составляют исключения мощные варочные поверхности, проточные водонагреватели, электрокотлы и т.д. Такие потребители имеют возможность подключения к 3-х фазной сети.

После прибора учета электроэнергии необходимо всю однофазную нагрузку равномерно распределить по фазам. Для этого нужно сосчитать мощность приборов, количество однополюсных автоматических выключателей и постараться их разделить на три равные части.

В предложенном варианте трехфазной схемы щита для наглядного понимания на каждой фазе подключено по два. Рабочий ноль от счетчика подключается к общей нулевой шине, а нулевые защитные проводники подключаются к общей шине заземления. Фазы подключаются через групповые автоматы. Таким образом получается, что при отключении потребителя будет разрываться только один фазный проводник. Это стоит учитывать и следить, чтобы при подключении щита к сети на вводе не были перепутаны между собой фаза и ноль. С такими ошибками мне пару раз приходилось сталкиваться. Получалось, что ноль коммутировался автоматами, а фаза сидела на нулевой шине. При отключении автомата в розетки все равно оставалось опасное напряжение, что могло привести к плачевным последствиям. Будьте внимательны и осторожнее.

Вариант 2

Данный вариант схемы по своей сути аналогичен с предыдущем вариантом. Тут только нет прибора учета электроэнергии и изображен 3-х полюсный автоматический выключатель для 3-х фазной нагрузки. Также тут изменено чередование однополюсных автоматов. То есть автоматы, подключенные к фазе «А» — это первый, третий и т.д. устройства. Чередование происходит через каждые два полюса. Тут так это показано для возможности использования 3-х фазной гребенчатой шины. Зубчики ее шины от одной фазы как раз имеют такое чередование. С ее помощью очень удобно соединять между собой несколько защитных устройств. Она исключает изготовления множества перемычек между ними.

Вариант 3

Этот вариант схемы трехфазного электрощита уже больше отвечает современным нормам электробезопасности. В нем после счетчика стоит общее УЗО. В текущем примере показано устройство защитного отключение с током утечки на 30мА. Данная схема щита полностью защищает человека от поражения электрическим током. Но есть некоторые минусы у использования всего одного УЗО 30мА на вводе:

1. При его срабатывании будут одновременно отключаться все потребители в доме. Если это произойдет в темное время суток и поиск места утечки займет много времени, то это будет не очень удобно.
2. Есть возможность появления ложного срабатывания УЗО из-за естественных токов утечки, которые присутствуют в бытовых приборах. В данной схеме также устанавливается одна общая нулевая шина после УЗО и одна общая шина заземления. Здесь с подключением кабелей от розеток сложно запутаться.

Вариант 4

Вот в данном варианте уже можно немного запутаться с подключением нулевых рабочих проводников, так как тут стоит несколько УЗО. А мы знаем, что у каждого УЗО должна быть своя индивидуальная нулевая шина, иначе ничего работать не будет.

В текущей трехфазной схеме на вводе стоит уже противопожарное селективное УЗО на 300 мА. Оно будет защищать кабели от возгорания при замыкании фазы на землю. Для человека ток 300 мА уже опасен и поэтому для его защиты нужно ставить дополнительное УЗО на 10-30 мА.

Ниже на рисунке показано одно УЗО с током утечки 30 мА только на первой фазе, к которому подключено два автоматических выключателя. У этого УЗО будет своя нулевая шина и поэтому нулевые рабочие проводники от других групп к его шине подключать нельзя. А шина заземления всегда и для всех потребителей будет одной общей.

В текущем варианте можно рассмотреть схему с установкой трех 2-х полюсных УЗО по одному на каждую фазу. Так все группы будут иметь защиту от утечек тока. Тогда здесь можно будет отказаться от общего вводного УЗО на 300 мА, так как у вас и так все будет иметь защиту с уставкой 30 мА.

Вариант 5

В пятом варианте представлена схема трехфазного щита без вводного УЗО, но с использованием однофазных дифавтоматов на некоторые потребители. АВДТ ставится один на одну группу и поэтому их количество может быть равно количеству групп. Так все группы потребителей будут независимы друг от друга. То есть при возникновении утечки тока в одном приборе, отключится только дифавтомат, к которому он подключен. При использовании УЗО с 3-5 автоматами при срабатывании УЗО будет отключаться соответственно 3-5 групп. А это уже не очень удобно со стороны эксплуатации потребителей.

Вышеприведенные схемы имеют наглядный вид, чтобы донести саму суть подключений разных защитных устройств в одну общую схему электрощита. Также эти примеры очень элементарные и поэтому ваши схемы будут намного больше и сложнее.

Сборка электрощита для частного дома напряжением 380 В и мощностью до 15 кВт требует соответствующего подхода и наличия следующего инструмента:

• плоскогубцы;
• плоская и фигурная отвёртки;
• обжимные клещи;
• монтажный нож с набором сменных лезвий.

Все работы начинаются с планирования, а если хозяин дома предпочитает обратиться в электротехническую компанию, то перед началом монтажа составляется проект и предварительная схема. Также следует подготовить составляющие щита и расходные материалы (опрессовочные наконечники, термоусадку, DIN-рейку, дюбели).

Из каких элементов состоит электрический щит

Закупать составляющие электрощита необходимо сразу, чтобы впоследствии не терять время и не ездить по несколько раз за день в электротехнический магазин. Мощность щита определена, она составляет 15 кВт, это означает, что максимальная потребляемая мощность не превысит 15 кВт/ч.

Электрощит частного дома, перечень элементов:

1. Счётчик электрической энергии. Счётчик является первым элементом, который должен быть установлен в щите. Лучшим решением станет покупка электронного устройства, рассчитанного на подключение трёх фаз. Такие измерительные приборы обладают высокой точностью и длительным сроком эксплуатации. Вся информация выводится на цифровой экран. Электронные счётчики могут быть запрограммированы на функционирование в нескольких тарифах.
2. Электрический щит. Сейчас в магазинах имеется большое количество электрощитов самых различных размеров и рассчитанных на определённое количество элементов. Цена на изделие варьируется в зависимости от наличия DIN-рейки, встроенного замку, а также смотрового окна (специально для снятия показаний со счётчика). Следует обратить на защиту от пыли и влаги, её уровень должен составить не менее IP 54. Габариты — 445×400×150, и толщины стенки в 1 мм.
3. Вводной автоматический выключатель. Следует приобретать трёхполюсный автомат, ведь заводимое напряжение в дом составит 380 В, а это означает наличие трёх фаз.
4. Устройство защитного отключения (УЗО). Монтируется в обязательном порядке, так как является защитным элементом при появлении опасного потенциала на корпусе электроприбора.
5. Автоматические выключатели. Подбирать ампераж следует исходя из нагрузки потребителя, о чём будет рассказано далее.
6. Реле напряжения. Защищает бытовые электроприборы от скачков напряжения. Многие пользователи устанавливают реле, но оно не является обязательным элементом. Также сейчас получило широкое применение устройство защиты от импульсных скачков (УЗИП). Например, при ударе молнии в воздушную ЛЭП, напряжение в доме достигнет высоких пределов, что станет губительным для всей техники. УЗИП вовремя отключит сеть, но, как и реле напряжения, устанавливают его не часто.
7. Измерительные приборы. Также являются необязательным элементом электрощита. К измерительным приборам относятся амперметры и вольтметры, часто комбинируемые в одно изделие.

Какие автоматические выключатели подобрать для электрощита

Основной вопрос, затрагивающий многих пользователей: как определиться с автоматами? Расчёт номинального тока автоматического выключателя производится исходя из такого параметра как нагрузка потребителя или его мощность.

Для примера. Номинальная мощность одновременно включённых электроприборов и осветительной сети составит 15 кВт. Существует формула: P=U×I, где P-мощность, U — напряжение, I — сила тока. Если P=15000 Вт, то сила тока составит (округлив) 68 А. Это означает, сумма номинальных значений автоматов не должна превысить 68 А. Но следует помнить, что к щиту подводят трёхфазную сеть, поэтому номинальный амперах необходимо поделить на 3, что даст приблизительно 23 А. Это означает, что входной автомат следует устанавливать в 25 А.

Для осветительных сетей использует автоматы на 6.3 или 10 А. Это общепринятые стандарты, к которым удобно прибегать для экономии времени. Если всё же появилось свободное время, то можно рассчитать ампераж автомата на свет, используя вышеприведённую формулу, только P будет равно сумме мощностей всех ламп, используемых в отдельной или общей осветительной линии.

Ампераж автоматов для силовых цепей не должен быть менее 16 А. Именно такое номинальное значение позволит на протяжении длительного времени пользоваться электрическими приборами бесперебойно. Если установить автоматический выключатель с меньшим номинальным порогом, то включение бытового прибора будет восприниматься устройством как короткое замыкание на линии и автомат отключит напряжение.

Также в доме могут присутствовать и более мощные электроприборы: варочные поверхности, духовые шкафы, холодильные камеры. И если несколько розеток можно объединить в одну группу, то для таких приборов потребуется установка отдельного автомата со значением не менее 25 А. Мощность современной электрической панели может достигать 7 кВт и выше.

Последовательность правильного монтажа электрического щита

Для того, чтобы электрощит в доме был смонтирован правильно, следует использовать только качественные электротехнические изделия, а также расходные материалы. Только после окончания монтажа, в щиток подводят рабочее напряжение.

Правильная сборка трёхфазного электрощита имеет следующую последовательность:

1. Установка вводного автомата. Номинал устройства должен охватывать максимально потребляемую мощность. Так как в дом будут заведены 3 фазы, напряжение между которыми составит 380 В, то необходимо устанавливать трёхполюсный автоматический выключатель. Не рекомендуется для экономии средств монтировать 3 однополюсных автомата и соединять их специальной планкой. Вводной автомат устанавливается в левом верхнем углу щита и соответственно маркируется.
2. После вводного автомата необходимо установить УЗО. Номинал устройства должен соответствовать номиналу вводного выключателя. Также следует обратить внимание на ток отсечки — чем меньше этот показатель, тем быстрее УЗО отключит сеть. Существуют дифференциальные автоматы, включающие в себя защитные функции от короткого замыкания и отключение сети при возникновении тока утечки (УЗО и стандартный выключатель). Использовать такое изделие проще, но его стоимость достаточно высока.
3. Правее УЗО, на небольшом расстоянии, монтируют нулевую шину. Современные шины предусматривают между медной планкой и корпусом щита пластиковый диэлектрик. Выполняется это для того, чтобы в случае отгорания нуля и попадания на него фазы, электрический щиток не оказался под опасным для жизни напряжением.
4. На планке с вводным автоматом, УЗО и нулевой шиной также могут быть размещены измерительные приборы и реле напряжения. Если монтировать вольтметр и амперметр в трёхфазную сеть, то необходимо выбирать изделия, отображающие как линейную, так и фазную нагрузку. А также способные показывать данные на каждой фазе отдельно.
5. На нижней DIN-рейке расположены автоматические выключатели силовых и осветительных линий. Чтобы не запутаться и постоянно не смотреть на номинал автоматов, изделия осветительной линии следует расположить на небольшом расстоянии от силовых выключателей.

После сборки щита его можно монтировать к стене и подключать провода от потребителей к автоматам. Пример схемы электрощита, количество автоматов может меняться в зависимости от желания хозяина.

Если щит учёта электроэнергии напряжением в 380 В расположен не на улице, то перед вводным автоматом монтируют сначала его. Но установка прибора контроля за расходом электроэнергии в доме неудобно, так проверяющие лица (для экономии времени и отсутствии хозяев) должны снимать показания на улице.

Несколько полезных советов по сборке щита

При сборке электрического щита необходимо использовать только качественную и надёжную электротехническую продукцию. Не стоит обращать внимание на более дешёвые китайские аналоги, личная безопасность гораздо важнее.

Для подключения проводов к автоматам лучше всего применять специальные наконечники для опрессовки. Конечно тогда придётся приобрести и клещи, с помощью которых выполняется обжим, но их стоимость не слишком высокая.

Использование изолирующей ленты уже не актуально, многие электрики используют исключительно термоусадочные трубки. Такой расходный материал удобен и надёжен и не обязательно приобретать строительный фен, можно воспользоваться обыкновенной зажигалкой.

Для удобства эксплуатации все элементы электрического шкафа должны быть промаркированы. Только тогда можно будет быстро и легко отключить напряжение в определённой комнате. Можно делать пометки на корпусе устройства или сделать небольшие таблички и закрепить их на изделии с помощью скотча.

Видео по теме