Схема трехфазного электрощита

Трехфазная схема распределительного щита — 5 разных вариантов

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.

Проект, трехфазный ввод.

В предыдущей статье мы уже рассмотрели пример проектирования электрощита с однофазным вводом. Сегодня у нас задача сложнее — проектирование электрощита для дома или квартиры с трёхфазным вводом. И сложность связана с тем, что необходимо распределить нагрузку по всем трем фазам равномерно и при этом постараться сделать розеточные линии и линии освещения одного помещения не зависимыми, т.е. при отключении розеточной линии кухни, освещение в ней должно работать.

В основном широко используется три способа компоновки потребителей по группам, и связано это с вариантами подключения потребителей к дифзащите. Более подробно можно прочитать тут: Применение дифзащиты.

Первый способ — это использование трехфазных УЗО — одно УЗО на освещение, второе на розеточные линии. Многие проектировщики преподносят такое решение в сочетании с кросс-модулями, как прогрессивный и современный подход, возможность на месте перераспределять нагрузку по фазам, т.е. возможность переключить потребителя с одной фазы на другую, без переделки щита. Но вам необходимо знать особенности монтажа электрощита, чтобы понять, что сделать это будет очень непросто. Поэтому такие рекламные заявления, я считаю чистой воды маркетинг, удобно такое решение только для самого проектировщика, нет необходимости детально прорабатывать схему электрощита и группы потребителей. У этого способа есть еще один существенный недостаток, при аварии на одной из линий, отключится или все освещение, или все розеточные линии. Если же встроенная техника подключена через однополюсный автомат, локализовать аварию можно будет только разобрав электрощит, до этого времени у вас ни чего работать не будет. Посмотрите мое видео, как это происходит. Хотелось бы еще отметить что использование трехфазного УЗО для питания однофазных потребителей в некоторых случаях может быть опасным, возможны ситуации, при которых оно просто не сработает, даже при превышении установленного тока утечки. Да, вероятность такая мала, но она есть. Исходя из выше сказанного такой вариант, мы рассматривать не будем.

Второй вариант – использование дифавтоматов. Удобен он во всех смыслах, как для конечного пользователя, так и для проектировщика. И только один недостаток в настоящее время не дает ему широкого распространения, это стоимость готового электрощита, в сравнении со всеми другими вариантами такое решение будет стоить в разы дороже. Но если вас это не пугает – это лучший вариант из всех, но только при условии, что вы будете использовать не электронные дифавтоматы, а электромеханические, известных мировых производителей.

Для нас же самым оптимальным будет использовать компоновку, когда несколько потребителей подключается под одно двухполюсное УЗО. Такое решение требует более тщательной проработки проекта, необходимо просчитать и учесть все крупные потребители и распределить их по группам.

Рассмотрим вариант такой компоновки.

У нас есть план дома с трехфазным вводом, выделенная мощность 15 кВт, по 5 кВт на фазу. Кабель для розеточных линий 3*2,5 мм2, освещения — 3*1,5 мм2.

Как и в однофазном проекте мы устанавливаем вводной трехполюсный/четырехполюсный автоматический выключатель, в данном случае на 25 А. За ним устанавливаются три реле напряжения (УЗМ 51М).

Для частных домов, особенно с котельным оборудованием, всегда желательно проектировать отдельную группу «неотключаемые» или как её еще часто называют «режим отпуск». Это не зависимая группа на важные потребители (газовый котел, холодильник, морозильник, станция очистки и т.д.).

Данная группа часто подключается через реле выбора фаз типа ПЭВ 319, которое автоматически переключает питание с одной фазы, в случае её пропадания, на другу рабочую фазу. Тем самым обеспечивается бесперебойное питание группы, при наличии хотя бы одной рабочей фазы.

Мы в группу «неотключаемые» включим освещение, розеточные линии прихожей и котельной, а также розеточную линию на холодильник. УЗО группу на 30 мА.

Освещение.

Нет необходимости на каждую комнату, помещение выделять отдельный автомат. Сгруппируем освещение. Одним цветом выделены помещения подключаемые к одному автомату.

Список линий освещения:

1. Кухня
2. Детская, ванна
3. Гостиная, кладовка
4. Гостевая, спальня, су
5. Гараж
6. Прихожая, котельная, холл

Можно конечно и уменьшить количество автоматов, но я всегда придерживаюсь принципа, чтобы при отключении света в одном помещении, в соседнем с ним через дверь помещении свет всегда был. Да и в последующем, при группировке освещения и розеточных линий будет больше вариантов компоновки. На линии освещения устанавливаются автоматы 10 А.

Розеточные линии.

На каждую комнату/помещение проектируется отдельная розеточная линия и соответственно свой автоматический выключатель. На кухню заложены для фартука два кабеля 3*2,5 мм2, поэтому для них так же по автоматическому выключателю. Для каждого «мокрого» потребителя (ванна, посудомоечная машина), устанавливается пара: УЗО на 10 мА плюс автоматический выключатель. По желанию Заказчика в гараж заводиться две розеточных линии. К тому же Заказчик обозначил список крупных потребителей, к которым так же необходимо запроектировать отдельную линию:

1. Кондиционер гостиная
2. Кондиционер спальня
3. Кондиционер детская
4. Духовой шкаф

Напомню, для встраиваемой техники устанавливаются двухполюсные автоматы.

Итого, список розеточных линий следующий:

1. Духовой шкаф
2. Кухня фартук 2 (микроволновка и т.д.)
3. Кухня фартук 1 (чайник, кофеварка)
4. Кухня, кладовая
5. Детская
6. Кондиционер детская
7. Гостиная
8. Кондиционер гостиная
9. Гостевая
10. Кондиционер спальня
11. Спальня
12. Гараж линия 1
13. Гараж линия 2
14. Холл, прихожая
15. Посудомоечная машина
16. Стиральная машина
17. Котельная
18. Холодильник

Теперь необходимо сгруппировать линии освещения и розеточные линии.

Условия следующие. Линии освещения и розеточные линии одного помещения должны находиться в разных группах. Делается это, для того чтобы исключить случаи, когда, например, при неисправности в стиральной машине, отключается свет в ванной, или, когда неисправен чайник или духовой шкаф, гаснет свет на кухне и т.д. При этом необходимо нагрузку на группы и фазы распределить примерно одинаково. Есть еще такое понятие как одновременность включения потребителей, так в жаркий день кондиционеры могут быть включены все вместе, поэтому разносить их надо по разным фазам и группам. На кухне вероятнее всего будут включены одновременно духовой шкаф и чайник, так же стараемся их разнести по разные группы и т.д.

Задача представляется не простой.

Я делаю так. Для начала определим, что будет относиться к «неотключаемым» линиям. В нашем доме это линии:

1. Освещение: Прихожая, котельная, холл.
2. Розетки: Котельная, холодильник.

Отдельные группы будут на «мокрые» потребители: стиральная машина и посудомоечная машина.

Остальные линии заносим в таблицу Excel и выделяем отдельным цветом строки, которые относятся к одним помещениям, так мы сможем наглядно видеть пересекающиеся группы. Для крупных потребителей указываем ориентировочную потребляемую мощность. Заносить мощность лампочек, компьютера, телевизора, фена, утюга и т.д. нет смысла.

А теперь самое сложное — группировка. Вот что у меня получилось.

Теперь остается все свести в одну схему электрощита.

Проект электрощита получился на 58 модулей. Оптимальным корпусом для него будет модель на 72 модуля.

Вот так наш электрощит будет выглядеть после сборки. Это конечно не именно этот проект, но очень похожий.

На этом на сегодня все. продолжение следует.

Если Вы самостоятельно планируете собрать щит, мы готовы сделать для Вас проект. Пример проекта

Проектирование электрики.
Сборка электрощитов для дома, квартиры.
Тел. +7 915 77 88 22 5 E-mail: zakaz@yukontel.ru

Если у Вас есть вопросы – пишите! Всегда рад помочь.

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.

Перекос фаз

Фактически распределение нагрузки по фазам в частном доме, выполненное с перекосом фаз не несёт серьёзных проблем для техники. Но периодическое отключение автоматического выключателя вам гарантировано.

Перед распределением нагрузки необходимо разобраться в устройстве трёхполюсного автомата. Рассмотрим ситуацию на примере автомата С 25. Он состоит из 3 однофазных автоматов, каждый из которых способен выдерживать 25 А. Таким образом, каждая фаза получает по 5 кВт мощности, откуда и выходит, что присоединение коттеджа мощностью в 15 кВт. Автоматы при этом могут разрывать питание одним выключателем (рычагом).

Если вы рассматриваете вопрос, как распределить нагрузку по фазам в случайном (хаотичном) порядке, обратите внимание на следующий пример:

• Фаза № 1 подключена к освещению коттеджа.
• Фаза № 2 запитывает электроснабжение на розетки 1-го этажа.
• Фаза № 3 питает розетки на 2-ом этаже.

В результате произойдёт следующее:

• На 2-ом этаже несколько спален и санузел. Мощных энергопотребителей здесь нет. В результате Фаза № 3 не будет работать на полную мощность.
• Аналогичная ситуация произойдёт и с фазой № 1. Современное светодиодное освещение потребляет мало электричества.
• Последняя фаза № 2 окажется перегруженной, из-за того, что на неё «повешены» основные, мощные потребители: стиральная машина, микроволновка, холодильник и прочая техника, находящаяся в помещениях первого этажа.

Важно! В результате, одновременное включение нескольких элементов бытовой техники перегрузит автомат, что станет результатом его отключения.

Схемы сборки трехфазных электрощитов

Сборка щита 380 В может быть сделана по разным схемам. Вариантов много, важно выбрать наиболее логичный, не слишком дорогой. Но самое важное, чтобы электричество в доме или квартире было безопасным. Поэтому кроме автоматов защиты, которые оберегают сети от перегрузки, ставят еще и УЗО (устройство защитного отключения), которые оберегают человека от поражения электротоком. Нормативы не требуют установки УЗО на освещение в сухих помещениях, но в случае с трехфазным подключением квартиры или дома это не вариант, так как придется тогда все освещение сажать на один автомат. При его срабатывании все окажется в темноте. Так что придется и освещение заводить через УЗО, что только повышает надежность системы электроснабжения дома/квартиры (хоть и увеличивает цену).

Для частного дома на два этажа трехфазный электрощит будет большим

Пару, автомат + УЗО, может заменить дифференциальный автомат. Это делает схему более простой, надежной, легко читаемой и изменяемой (при условии подключения через кросс-модуль). Еще и экономится место в щите, что тоже немаловажно. Но такая схема обходится раза в три дороже, так как дифов много, а стоят они дороже пары автомат + УЗО.

Необходимость кросс-модуля для трехфазных щитов

Чтобы сборка щита 380 В была проще и существовала возможность переподключить один или несколько автоматов к другой фазе, после счетчика устанавливают трехфазный кросс-модуль. Это устройство, которое имеет три входа — под три фазы, и несколько выходов с теми же фазами (количество выходов зависит от модели).

Чтобы сборка щита 380 В была понятной и легко обслуживаемой лучше использовать кросс-модули

Подключение к нужной фазе через кросс-модуль происходит следующим образом: оконеченый проводник вставляется в гнездо, закрепляется прижимным винтом. Переключиться на другую фазу просто: откручиваем винт, вытаскиваем провод, подключаем к свободному выводу на другой фазе. При наличии кросс-модуля все подключение более логичное, в нем несложно разобраться непрофессионалу, проще вносить изменения. Стоимость этого оборудования не такая большая, а выгод много. Лучше все-таки его поставить, хоть оборудование и не входит в список обязательных.

Сборка щита 380 В только на дифавтоматах

Как уже говорили неоднократно, если на каждую группу или отдельный мощный потребитель установлен свой дифавтомат, вся задача грамотно распределить их между фазами, чтобы не было перекоса фаз. Пример такого щитка для квартиры приведен на рисунке ниже.

Сборка щита 380 В на дифавтоматах

При такой схеме все четко. Сработал первый автомат — проблема с освещением в зале, сработал четвертый — непорядок в розетках на кухне. Все ясно и понятно. Но такая схема для частного дома получается слишком дорогой, поэтому и приходится мудрить, разделяя все линии на группы.

С двумя УЗО

Можно всю нагрузку разделить на две группы, поставить два мощных трехфазных УЗО на входе. В этом случае возле каждой группы должны быть по две шины: нейтраль и заземление. После каждого УЗО ставится свой кросс-модуль, на которые заводятся фазы и уже к выходам подключаются защитные автоматы линий.

Достоинства такой схемы: не слишком высокая цена, относительно небольшой по размерам шкаф, несложно переключить при необходимости один-два потребителя в рамках одной группы.

Пример планировки электрощита на 380 В с двумя УЗО

• Трехфазные УЗО стоят дорого. В случае выхода из строя затраты будут ощутимыми.
• Чтобы перекинуть потребителей из одной группы в другую, придется перетягивать провода — для непосвященных это сложно.
• При срабатывании оного из автоматов, половина потребителей остается обесточенной. Так как к каждому УЗО подключено много линий, процесс поиска виновника срабатываний длительный, ведь придется сначала отключить все, потом постепенно добавлять по одному. Та линия, на которой снова сработает защита, и будет поврежденной.
• Появились дополнительные шины, надо их подписать, какие из них идут к первой группе, какие ко второй и не перепутать при монтаже. Чтобы во время обслуживания провода разных шин не перепутались, лучше на каждый повесить бирку.
• Невозможно собрать группы так, чтобы на одном УЗО были только «мокрые» помещения, на другом только «сухие». И вообще, чтобы более-менее выровнять нагрузку, придется поломать голову.

В общем, схема не самая хорошая именно из-за того, что при срабатывании защиты отключается половина нагрузки. Неудобно. Да и номиналы УЗО надо брать большие, да еще и трех или четырех фазные, что в регионах может быть проблематичным, а также бьет по карману. Так что сборка щита 380 В по этой схеме возможна только на даче, например.

Сборка щита 380 В: для уменьшения количества проводов и обеспечения лучшего контакта нейтраль на автоматы лучше заводить при помощи электрической гребенки

Кстати, чтобы меньше было проводов в щите, нулевые провода лучше подавать через специальную монтажную шину. В магазинах можно даже найти шины, покрашенные с синий цвет. Если их нет, возьмите лак для ногтей и покрасьте ее сами. Для подключения нейтрали через шину, в ней надо выкусить зубья через один, подключить к ней провод от шины. Остается только вставить зубья в нужные пазы, позатягивать прижимные винты. При таком подключении нейтрали к автоматам защиты, провод всего один, а качество соединения на высоте.

С УЗО на каждой фазе

Еще один вариант схемы трехфазного электрического щитка — по одному УЗО на каждую из фаз. В этом случае УЗО берем двухполюсные, кросс модуль ставится после каждого УЗО, и к его выходам подключается нагрузка, которую распределили на каждую из фаз.

Если взглянуть на схему трехфазного щита, собранного по этому принципу, можно увидеть, что шин заземления и нейтрали уже три — у каждого из УЗО. Если подключать нейтраль при помощи проводников, будет путаница. К достоинствам этой схемы можно отнести наличие трех групп, так что распределение потребителей можно сделать более логичным. При срабатывании одного из УЗО, большая часть потребителей остается в работе, что тоже хорошо.

Проект трехфазного электрощита с тремя УЗО

Но все равно, не всегда получается распределить нагрузку так, чтобы мокрые помещения были отдельно и при этом не было перекоса фаз. И поиск повреждения достаточно сложный, так как потребителей много. Чтобы проще было разбираться, можно поставить на «опасные» линии собственные УЗО. На примере выше так сделали на линии питания к стиральной машине.

Собрать трехфазный электрощит своими руками по это схеме будет проще, если каждую из групп собрать на одной ДИН-рейке. Поставить на ней УЗО, потом последовательно расположить автоматы. При сработке будет четко видно, где и в каких линиях искать проблему (если автоматы подписаны).

Количество групповых УЗО больше трех

В больших домах и коттеджах приходится прокладывать большое количество линий. Если поставить всего три УЗО, на каждом из них будет по десятку или более линий — искать повреждение при отключении замучаешься. И никак не получится отдельно посадить влажные помещения, улицу и т.д. Выход в этом случае — делать многоуровневую защиту, ставить персональные УЗО после групповых, чтобы разделить-таки влажные и сухие помещения. Неплохой вариант, но есть и еще один: сделать групп больше чем три. Например, по две на каждой фазе или больше. Или не на каждой. Зависит от количества потребителей, от того, как вы разобьете нагрузку, от того, сколько денег вы готовы вложить в электрический распределительный шкаф. Потому что количество оборудования растет, увеличивается размер необходимого шкафа, а с размером увеличивается и стоимость самой «коробки». Еще надо добавить стоимость дин-реек, шин и т.д.

Вот пример сборки трехфазного щита где на каждой фазе больше одного УЗО

Еще один недостаток: такое количество оборудования смонтировать, а потом обслуживать проблематично. Проводов масса. Чтобы снизить шанс не «запутаться», подписывайте каждый проводок, а уж про автоматы и УЗО и говорить нечего. Пишите, к какой фазе подключен, разработайте систему нумерации. Например, если к первой фазе подключили три УЗО, пишите на первом L1-1, на втором L1-2, на третьем L1-3. Аналогично подписывайте и другие группы.

При всей сложности это схемы, мы получаем более «индивидуальную» систему. При сработке одного УЗО, искать повреждение просто, так как линий подключено немного. Еще один плюс — отключается только малая часть приборов, легче обеспечить электричеством отключенные на время помещения.

Но сборка щита 380 В по такому принципу может быть практически такой же дорогой, как при использовании дифавтоматов. Но та схема вообще уникальна в своей простоте и мобильности. Если разница получается небольшая, лучше соберите трехфазный электрощиток на дифференциальных автоматах. Будет намного проще в обслуживании, можно будет легко менять распределение по фазам, добавлять новые линии и т.д.

Итоги

Все что мы посмотрели актуально как для трехфазного, так и для однофазного электрощита, ну за исключением того, что на однофазных будут вместо четырехполюсных УЗО и рубильников двухполюсные и не надо делить мощность по фазам. Просто решил показать на примере свежей работы, ну и 3-фазный — наиболее общий случай.

Что касается выбора той или иной схемы электрического щита. Выбор за Вами. Я лишь могу подвести итог собственным видением рейтинга рассмотренных схем. Речь идет не о надежности, а скорей о функциональности схемы. Чем функциональней схема, тем меньше хлопот она доставляет пользователю при локализации проблемного участка сети в случае срабатывания дифзащиты на одной из линий. Что касается надежности, то все эти схемы одинаково надежны, если правильно подобраны параметры модулей и выполнена качественная сборка.

Итак, в моем понимании лидера у нас два: вариант на дифавтоматах (он же самый дорогой в обзоре) и вариант №4 на УЗО + однополюсный автомат для каждой линии. Электрощиты на обеих этих схемах самостоятельно локализуют проблему в границах проблемной линии при срабатывании на ней дифзащиты, оставляя в работе все остальные линии. Вмешательство человека для локализации проблемы не требуется, а необходимо лишь для ее устранения.

На третьем месте схема электрического щита на двухполюсных автоматах под групповыми четырехполюсными УЗО. Эта схема, вне зависимости откуда была утечка с фазы или ноля, позволит выявить проблемную линию и локализовать проблему в ее границах, пощелкав выключателями модулей по простому алгоритму. Т.е. здесь уже для локализации проблемы требуется вмешательство человека.

Ну и замыкает рейтинг схема с однополюсными автоматами под групповыми 4-полюсными УЗО. Здесь для определения проблемной линии при утечке с ноля на землю придется открывать щит и оперировать не только выключателями, но и отверткой. Либо вызывать электрика.

Я рассмотрел только отключаемые линии и обошел стороной неотключаемые. Что касается неотключаемых в 3-фазных щитах, здесь тоже есть варианты и есть из чего выбирать. Чтобы не раздувать этот пост, опубликую материал отдельной статьей.

5. Электровыводы

Как обычно, в конце статьи подвожу итоги.

• Этот щит для частного дома с генератором.
• Генератор будет с ручным включением.В щите предусмотрен переключатель “Сеть-Генератор”.
• Для запуска генератора нужно переключить этот переключатель в нижнее положение и включить автомат подачи питания от генератора, который также находится в щите.
• Есть отдельный трехфазный автомат на трехфазный электрический котел.
• В щите предусмотрена защита линий от утечки токов – с помощью трех реле УЗО, по одному на каждую фазу.
• Защита бытовой техники от скачков напряжения реализована с помощью реле контроля напряжения.
• Автоматы защищают кабельные линии: освещение на каждое помещение, и розетки на каждое помещение.
• Каждая бытовая техника имеет свой автомат в щите.
• Посчитаны нагрузки и относительно равномерно распределены по трем фазам.
• Общий автоматический выключатель является второй ступенью защиты и отключается в случае, когда не сработал нижестоящий автомат.

Чтобы заказать проект и сборку электрощита, обращайтесь:

инженер-проектировщик по электрике и автоматике, электромонтажник.