Как собрать трехфазное ВРУ для частного дома?

В этой статье читатель найдет полезную информацию о том, как собрать трехфазное вводно-распределительное устройство (ВРУ) для частного дома. Вся информация, которую вы прочитаете ниже практически полностью основана на статьях Ю.В. Харечко с его книг [1] и [2].

Ниже представлен пример выполнения трехфазного вводно-распределительного устройства для электроустановки индивидуального жилого дома (частного дома), имеющего цокольный этаж, первый этаж и мансарду. Электроустановка индивидуального жилого дома соответствует типу заземления системы TN-C-S. Она подключена к воздушной линии электропередачи четырехжильным кабелем, имеющим три фазных проводника и PEN-проводник. Разделение PEN-проводника на защитный проводник (PE) и нейтральный проводник (N) выполнено на вводных блоках зажимов ВРУ (смотрите принципиальную схему ВРУ на рис. 1).

Принципиальная схема трехфазного ВРУ и её описание

Принципиальная схема трехфазного ВРУ
Рис. 1. Принципиальная схема трехфазного ВРУ (рисунок позаимствован с книги [2] автора Харечко Ю.В. )

После точки разделения PEN-проводника нейтральные проводники (N) должны быть изолированы от защитных проводников (PE) во всей электроустановке здания.

На вводе вводно-распределительного устройства установлен четырехполюсный автоматический выключатель QF1 с номинальным током 50 А и типом мгновенного расцепления С (обозначен на принципиальной схеме – С50). Он предназначен для защиты от сверхтока включенных за ним счетчика электроэнергии PI, устройства дифференциального тока (УДТ) QF2, сборных шин и соединительных проводников, посредством которых к сборным шинам подключены другие защитные устройства ВРУ.

Для защиты от импульсных перенапряжений на вводе ВРУ установлены три устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) FV1–FV3, которые защищены тремя плавкими предохранителями FU1–FU3 с номинальным током 32 А. Плавкие предохранители присоединены к вводным блокам зажимов ВРУ.

Для учета электроэнергии в вводно-распределительном устройстве предусмотрено применение трехфазного счетчика электроэнергии PI прямого включения с номинальным током 5–65 А.

После счетчика электроэнергии установлено четырехполюсное устройство дифференциального тока QF2 типа А, типа S, без встроенной защиты от сверхтока (ВДТ), имеющее номинальный ток 63 А и номинальный отключающий дифференциальный ток 0,3 А (обозначено на принципиальной схеме – 63, 0,3 S). Данное вводное УДТ контролирует качество изоляции всего электрооборудования, применяемого в электроустановке индивидуального жилого дома. Основное назначение этого УДТ – предотвращать возгорания электроустановки дома, которые могут возникнуть вследствие частичного повреждения изоляции каких-либо частей, находящихся под напряжением. УДТ типа S срабатывает с выдержкой времени и поэтому позволяет обеспечить селективную работу с остальными УДТ общего применения, установленными в рассматриваемом ВРУ.

К сборным шинам вводно-распределительного устройства, которые состоят из трех фазных (L1, L2, L3), нейтральной (N) и защитной (PE) шин, подключают электропроводки следующих конечных электрических цепей (через соответствующие защитные устройства):

  • гр. 1 – освещения цокольного этажа;
  • гр. 2 – освещения первого этажа;
  • гр. 3 – освещения мансарды;
  • гр. 4 – штепсельных розеток цокольного этажа;
  • гр. 5 – штепсельной розетки стиральной машины;
  • гр. 6 – штепсельных розеток первого этажа;
  • гр. 7 – штепсельных розеток кухни;
  • гр. 8 – штепсельной розетки посудомоечной машины;
  • гр. 9 – штепсельных розеток мансарды;
  • гр. 10 – штепсельных розеток гаража;
  • гр. 11 – однофазного электроводонагревателя;
  • гр. 12 – однофазной резервной группы;
  • гр. 13 – системы управления отопительным котлом;
  • гр. 14 – однофазного погружного электронасоса;
  • гр. 15 – трехфазного штепсельного разъема, установленного в гараже;
  • гр. 16 – трехфазной резервной группы.

Для защиты проводов и кабелей электропроводок от коротких замыканий и перегрузок в вводно-распределительном устройстве предусмотрены двухполюсные автоматические выключатели (для однофазных электрических цепей) и четырехполюсные автоматические выключатели (для трехфазных электрических цепей), которые имеют номинальные токи 10 или 16 А и тип мгновенного расцепления С (обозначены на принципиальной схеме – С10, С16). Посредством этих автоматических выключателей выполняют автоматическое отключение питания.

Для обеспечения дополнительной защиты от поражения электрическим током, а также для выполнения защиты при повреждении (дополнительно к автоматическим выключателям) в электрических цепях гр. 1–12, 15 и 16 предусмотрены четырехполюсные УДТ типа А, общего применения, без встроенной защиты от сверхтока с номинальным током 40 А и номинальным отключающим дифференциальным током 0,03 А (обозначены на принципиальной схеме – QF3, QF7, QF11, QF15 и QF22).

Конструкция

Рассматриваемое ВРУ соответствует требованиям, предъявляемым к электрооборудованию класса I. ВРУ ящичного типа (рис. 2 и 3) предназначено для открытой установки на вертикальной стене. Корпус ВРУ представляет собой металлический ящик с одинарной дверью размером 950×550×215 мм. Он обеспечивает степень защиты IP43.

Вводно-распределительное устройство (ВРУ): общий вид
Рис. 2. Общий вид ВРУ с закрытой (А) и открытой дверью (Б) (на основе рисунка 6.12 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

В корпусе ВРУ размещены монтажные панели, предназначенные для установки автоматических выключателей, устройств дифференциального тока, блоков зажимов, сборных шин и другого электрооборудования. Крышки панелей выполнены из изоляционного материала. Они препятствуют доступу к частям ВРУ, находящимся под напряжением. Все панели имеют ширину 250 мм. Между левыми и правыми панелями ВРУ установлен разделитель панелей, выполненный из изоляционного материала.

Внешний вид ВРУ со снятыми крышками панелей
Рис. 3. Внешний вид ВРУ со снятыми крышками панелей (на основе рисунка 6.13 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

Верхняя часть левой монтажной панели ВРУ (рис. 4) использована для выполнения блока ввода и блока учета электроэнергии. На этой части панели установлено следующее электрооборудование:

  • вводные пружинные блоки зажимов, которые предназначены для присоединения фазных проводников и PEN-проводника электрической цепи ввода, а также фазных, нейтрального и защитного проводников внутренней электрической цепи ВРУ. Эти блоки зажимов допускают присоединение проводников, имеющих сечение до 16 мм2;
  • вводной четырёхполюсный автоматический выключатель QF1 серии S 200 со всеми защищёнными полюсами, который имеет номинальный ток 50 А, номинальную коммутационную способность при коротком замыкании 6000 А, тип мгновенного расцепления С;
  • четырехполюсный ВДТ QF2 типа А, типа S, имеющий номинальный ток 63 А и номинальный отключающий дифференциальный ток 0,3 А;
  • электронный трехфазный счетчик электрической энергии прямого включения PI, который имеет номинальный ток 5 А, максимальный ток 65 А и номинальное напряжение 230/400 В;
  • плавкие предохранители FU1–FU3 с номинальным током 32 А;
  • УЗИП FV1–FV3 с импульсным током 25 кА, сопровождающим током 15 кА, номинальным напряжением 230 В и уровнем напряжения защиты 1500 В.
Верхние панели ВРУ со снятыми крышками
Рис. 4. Верхние панели ВРУ со снятыми крышками: 1 – вводные блоки зажимов; 2 – автоматический выключатель QF1; 3 – счетчик электроэнергии; 4 – плавкие предохранители FU1–FU3; 5 – УЗИП FV1–FV3; 6 – ВДТ QF2; 7 – сборные шины L1, L2, L3, N; 8 – автоматические выключатели QF19 и QF20; 9 – ВДТ QF3; 10 – автоматические выключатели QF4, QF5 и QF6; 11 – ВДТ QF7; 12 – автоматические выключатели QF8, QF9 и QF10 (на основе рисунка 6.14 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

Верхняя часть правой монтажной панели ВРУ (рисунок 4) использована для выполнения блока распределения. На этой части панели установлено следующее электрооборудование:

  • четырехполюсные ВДТ QF3 и QF7 типа А, общего применения, имеющие номинальный ток 40 А и номинальный отключающий дифференциальный ток 0,03 А;
  • двухполюсные автоматические выключатели серии S 200 со всеми защищёнными полюсами, которые имеют тип мгновенного расцепления С, номинальную коммутационную способность при коротком замыкании 6000 А и номинальный ток 10 А (QF4, QF5, QF6 и QF19) или 16 А (QF8, QF9, QF10 и QF20);
  • сборные шины L1, L2, L3 и N, выполненные на основе четырехполюсного распределительного блока, имеющего номинальный ток 125 А и допускающего присоединение 10 проводников сечением до 16 мм2 и 2 проводников сечением до 35 мм2.

« Вводные блоки зажимов, предназначенные для присоединения фазных проводников, имеют серый цвет, нейтральных проводников – синий цвет, PEN-проводника и защитного проводника – желто-зеленый цвет. Блоки зажимов для фазных проводников соединены попарно с помощью двух перемычек. Блоки зажимов для нейтральных проводников и защитных проводников также соединены между собой с помощью перемычек. На этих блоках зажимов выполнено разделение PEN-проводника на нейтральный и защитный проводники. »

[2]

К фазным и нейтральному вводным блокам зажимов ВРУ присоединен автоматический выключатель QF1. К фазным вводным блокам зажимов присоединены также плавкие предохранители FU1–FU3, а через них – УЗИП FV1–FV3. Счетчик электроэнергии PI и подключенный к нему ВДТ QF2 присоединены к вводному автоматическому выключателю QF1. К ВДТ QF2 присоединены сборные шины, включающие в себя три фазные шины (L1, L2, L3) и нейтральную шину (N).

Нижние части левой и правой монтажных панелей также использованы для выполнения блока распределения (рис. 5). На левой нижней панели установлено следующее электрооборудование:

Нижние панели ВРУ со снятыми крышками
Рис. 5. Нижние панели ВРУ со снятыми крышками: 1 – защитная шина PE; 2 – ВДТ QF11; 3 – автоматические выключатели QF12, QF13 и QF14; 4 – трехполюсные блоки зажимов для подключения проводников однофазных электрических цепей (гр. 1–14); 5 – пятиполюсные блоки зажимов для подключения проводников трехфазных электрических цепей (гр. 15 и 16); 6 – ВДТ QF15; 7 – автоматические выключатели QF16, QF17 и QF18; 8 – ВДТ QF22; 9 – автоматические выключатели QF21 и QF23 (на основе рисунка 6.15 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)
  • защитная шина PE, входящая в состав сборных шин ВРУ, которая выполнена на основе шины, допускающей присоединение 6 проводников сечением до 16 мм2 и 21 проводника сечением до 4 мм2;
  • четырехполюсный ВДТ QF11 типа А, общего применения, имеющий номинальный ток 40 А и номинальный отключающий дифференциальный ток 0,03 А;
  • двухполюсные автоматические выключатели QF12, QF13 и QF14 серии S 200 со всеми защищёнными полюсами, которые имеют номинальный ток 16 А, номинальную коммутационную способность при коротком замыкании 6000 А и тип мгновенного расцепления С;
  • трехполюсные пружинные блоки зажимов для присоединения фазных, нейтральных и защитных проводников сечением до 4 мм2 однофазных конечных электрических цепей (гр. 1–14);
  • пятиполюсные пружинные блоки зажимов для присоединения фазных, нейтральных и защитных проводников сечением до 4 мм2 трехфазных конечных электрических цепей (гр. 15 и 16).

На нижней части правой монтажной панели установлено следующее электрооборудование:

  • четырехполюсные ВДТ QF15 и QF22 типа А, общего применения, имеющие номинальный ток 40 А и номинальный отключающий дифференциальный ток 0,03 А;
  • двухполюсные автоматические выключатели QF16, QF17 и QF18 серии S 200 со всеми защищёнными полюсами, которые имеют номинальный ток 16 А, номинальную коммутационную способность при коротком замыкании 6000 А и тип мгновенного расцепления С;
  • четырёхполюсные автоматические выключатели QF21 и QF23 серии S 200 со всеми защищёнными полюсами, которые имеют номинальный ток 10 А, номинальную коммутационную способность при коротком замыкании 6000 А и тип мгновенного расцепления С.

Внутренние электрические цепи ВРУ от вводных блоков зажимов до сборных шин (включая защитную шину PE) и от сборных шин до четырехполюсных ВДТ выполнены изолированными гибкими медными проводниками сечением 16 мм2. Остальные электрические цепи внутри ВРУ до блоков зажимов, предназначенных для присоединения проводников конечных электрических цепей, выполнены изолированными гибкими медными проводниками сечением 4 мм2.

У каждых трех двухполюсных автоматических выключателей, подключенных к одному четырехполюсному ВДТ, входные (верхние) выводы полюсов, к которым должны быть присоединены нейтральные проводники, соединены между собой соединительной шиной, имеющей изоляцию синего цвета. Ее используют для выполнения электрической цепи нейтрального проводника. Выходной (нижний) вывод коммутирующего нейтрального полюса четырехполюсного ВДТ соединен с помощью нейтрального проводника с одним из указанных входных выводов двухполюсных автоматических выключателей.

« Металлические стойки и монтажные рейки панелей ВРУ использованы в качестве защитных проводников. Вводной защитный блок зажимов имеет специальную проводящую часть, которая образует с монтажной рейкой электрический контакт. Все блоки зажимов, предназначенные для присоединения защитных проводников конечных электрических цепей, также имеют специальные проводящие части, которые образуют с монтажными рейками электрические контакты. Посредством указанных проводящих частей блоков зажимов и металлических конструкций в вводно-распределительном устройстве сформированы внутренние электрические цепи защитных проводников. Кроме того, один из выводов вводного защитного блока зажимов соединен защитным проводником с защитной шиной, которая, в свою очередь, дополнительно соединена защитными проводниками с металлическими рамами монтажных панелей ВРУ. »

[2]

Примечания

  1. Цветовая идентификация проводников в данном ВРУ выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50462–92, который действовал с 1 января 1994 г. до 31 декабря 2010 г. В настоящее время следует руководствоваться требованиями ГОСТ 33542–2015.
  2. УДТ типа А оперирует при синусоидальных и пульсирующих постоянных токах.
  3. В данном ВРУ учтены “Изменения 1”, которые были приняты в марте 2017 г. Международной электротехнической комиссией к стандарту МЭК 60364-4-41:2005 (на базе него создан, действующий в настоящее время, национальный стандарт ГОСТ Р 50571.3-2009). Напомню, что эти “Изменения 1” предписывают обязательную дополнительную защиту посредством УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током, не превышающем 30 мА, всех конечных электрических цепей освещения, светильники которых расположенных в помещениях бытового назначения. Это требование логично, поскольку в жилых помещениях нередко устанавливают светильники в пределах зоны досягаемости рукой. Причём светильники эксплуатируют обычные лица.

Список использованной литературы

  1. Харечко Ю.В. Защитные устройства модульного исполнения. – М.: ООО «АББ Индустри и Стройтехника», 2008. – 336 с.
  2. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 2// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2012. – № 4. – 160 c.;

Leave a Comment

Your email address will not be published.