Собираем электрощит для частного дома на 380 В 15 кВт
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:
- . 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.
- Автоматические выключатели. Подбирать ампераж следует исходя из нагрузки потребителя, о чём будет рассказано далее.
. 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.
- Измерительные приборы. Также являются необязательным элементом электрощита. К измерительным приборам относятся амперметры и вольтметры, часто комбинируемые в одно изделие.
. 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.
. Следует приобретать трёхполюсный автомат, ведь заводимое напряжение в дом составит 380 В, а это означает наличие трёх фаз.
. Монтируется в обязательном порядке, так как является защитным элементом при появлении опасного потенциала на корпусе электроприбора.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Подключение 15 кВт в частный дом. Схема подключения
Если вы владелец дачи или загородного дома (а, может быть, собираетесь влиться в аудиторию застройщиков), и ваш участок находится в населенном пункте, где разрешено использование земель для ИЖС (индивидуальное жилищное строительство), то по закону вам полагается подключение к сетям с полноценной мощностью 15 кВт. Тогда как в дачных кооперативах и садовых товариществах используют мощность 4 или 6 кВт.
Мощность в 15 кВт позволит организовать уютную домашнюю жизнь, где огромное значение имеют бытовые электрические приборы, их количество и эксплуатационные возможности.
Электромонтажные работы проводятся по проекту, который создан на базе технических условий (ТУ). А этот документ разрабатывается индивидуально для каждого хозяйства. Для этого вы должны подать заявление в энергоснабжающую организацию, где указать желаемую мощность подключения (15 кВт) и напряжение (230/400В). Эти значения вы получите, предварительно рассчитав суммарную мощность потребления ваших электроприборов.
Учитывая данные вашего заявления и возможности линии электропередач, местные электрические сети или организация, которой они принадлежат, выдает вам ТУ, где будут указаны цифры разрешенной мощности, а также величина сечения кабелей линии, их марка и тип. А также требования к заземлению, молниезащите, коммутационной и защитной аппаратуре, счетчику, автоматам, УЗО.
В создании проекта, который выполняют специализированные и лицензированные организации на основании данного ТУ, ПУЭ и СНиП, вы должны принимать живое участие, чтобы быть в курсе всех нюансов.
Электромонтажные работы
Подробнее на оформлении документации для подключения электроснабжения мы останавливаться не будем, это отдельная тема. Наша задача определиться с материалами и устройствами для внешних монтажных работ, которые хоть и являются промежуточным этапом в подключении, но самым ответственным, поскольку, связаны с безопасностью человека.
Однофазный или трехфазный ввод?
Как для трехфазной, так и для однофазной сети разрешенная мощность указана в ТУ. Это может быть 15 кВт для обоих вариантов, то есть выгода трехфазной сети заключается не в мощности, а возможности использования вводного кабеля меньшего сечения и уменьшения нагрузки, поскольку ток распределяется по 3-м фазам. Поэтому, в трехфазной сети и номинал вводного автомата будет меньшим.
Но вводный распределительный щит при этом будет увеличен по габаритам, поскольку сам счетчик больше однофазного, а также автоматические выключатели занимают 3-4 модуля. Трехфазные УЗО тоже обладают большими габаритами. Это недостаток трехфазного ввода в дом, но он не очень существенен по сравнению с такими преимуществами, как возможность подключения в доме асинхронных электроприводов, электрокотлов, обогревателей, электроплит.
Чтобы не было перекоса фаз от мощных электроприемников, электрик-монтажник должен максимально равномерно распределить нагрузку. Рабочее напряжение трехфазной сети – 380В, поэтому, чтобы исключить опасность пожара и поражения током, будет не лишним установить трехполюсный дополнительный автомат прямо перед вводом в дом. Это спасает от короткого замыкания на вводе.
Внешнее подключение и электрощит
В подключении частного дома к электроснабжению чаще всего используется воздушный ввод (что тоже указано в ТУ) с установкой шкафа учета электроэнергии (ШУЭ) для исключения случаев хищения электроэнергии и проблем сдачи электроснабжения на коммерческий учет.
По нормативам вводный кабель должен иметь сечение не менее 16 мм2, если жила в нем алюминиевая, и 10 мм2 — если медная, при расстоянии от опорного столба 25 м. Для расстояния менее 25 м — сечение алюминиевого провода — 10 мм2, медного — 4 мм2.
Если вы определились со способом подключения от столба к дому (воздушный или подземный), а также типом и сечением кабеля, то остается разобраться, как именно подключается провод к дому, откуда делается дальнейшая разводка к приборам.
Сечение провода выбирается согласно ПУЭ по длительно допустимому току. При воздушном вводе используется самый распространенный кабель ВВГ или ВВГнг (современный вариант), а также кабель АВВГ и СИП (самонесущий провод). Кстати, при подземном вводе чаще всего используют кабель ВБбШв или АВБбШв. Как вы уже поняли, наличие или отсутствие буквы «А» означает алюминиевую жилу.
Значение сечения кабеля, длительно допустимый ток для него берутся из ПУЭ. Оптимальные сечения для вводного кабеля — это 10, 16, 25 мм2, при max допустимом токе соответственно: 50, 70, 85А (для подземного ввода), и 80, 100, 140А — для воздушного. Например, к медному проводу сечением 10 мм2 можно подключить мощность от 15 кВт на напряжение 230В и от 30 кВт на напряжение 380 В.
Если главная заземляющая шина у вас будет находиться на столбе, а не в шкафу, то кабель от столба должен быть пятижильный (например, производителя «Москабель» ВВГ5 х 4,0) — три фазы, рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE).
Качественную кабельную продукцию производят отечественные компании: «Москабель», «Севкабель», «Конкорд», Nexans.
Место ввода в дом должно располагаться на высоте 2,75 м. Бывает, что высоты дома не хватает, тогда в отверстие в крыше или стене устанавливается специальная трубостойка, прямая или изогнутая (гусак). Если же дом высокий, то распределительный шкаф с УЗО монтируется на стену, куда и ведется кабель от столба.
По правилам, расстояние от столба до дома должно быть меньше 25 м, чтобы не устанавливать дополнительную опору. В шкафу учета и распределения электроэнергии предусматриваются все устройства, необходимые для защиты, учета и дальнейшей разводки электричества в доме:
- вводное устройство — автомат или рубильник типа РПС;
- электросчетчик (электронный или индукционный);
- устройство защитного отключения (УЗО);
- ряд автоматических выключателей, защищающих сеть от токов КЗ и от перегрузок. Здесь можно применять и ДИФы — (дифференциальные автоматические выключатели).
Вводный автомат или рубильник включен в цепь перед счетчиком для возможного отключения всех фаз питающего напряжения. Это делается для того, чтобы можно было произвести замену счетчика с безопасностью.
Для коммерческого учета электроэнергии в шкафу устанавливается счетчик. По необходимости вы выбираете счетчик электроэнергии для однофазной сети (220/230В) или трехфазной (220/380В), однотарифный или многотарифный. При подведенной мощности 15 кВт вполне достаточно, чтобы максимальный ток нагрузки счетчика находился в интервале 50-60А. Это соответствует номиналу вводного автомата не более 40А. Модели современных счетчиков: «Меркурий» 200.02 220В 5(50)А — предназначен для однофазных цепей, «Меркурий» 230 ART-03 5(7,5)А — для трехфазных.
УЗО защищает человека от удара током, дом — от пожара, поэтому, ставить его в электрощит надо обязательно. Вместо УЗО можно использовать дифференциальный автомат.
| 1 | Вводный автомат |
| 2 | Счетчик |
| 3 | Противопожарное УЗО |
| 4 | Общая нулевая шина |
| 5 | Автоматы для освещения |
| 6 | УЗО для потребителей 2, 3, 4 |
| 7 | Автоматы для потребителей 2, 3, 4 |
| 8 | Дополнительная нулевая шина |
| 9 | Дифференциальный автомат |
| 10 | УЗО для потребителей 5, 6, 7 |
| 11 | Автоматы для потребителей 5, 6, 7 |
| 12 | Дополнительная нулевая шина |
| 13 | Шина заземления |
В наших электрических сетях нередки скачки и перепады напряжения, от которых защитит стабилизатор напряжения. Он сглаживает колебания, подавая на выход 220В. При понижении напряжения менее 160В, либо при повышении более 280В стабилизатор обычно отключается от внешней сети и обесточивает приборы-потребители, предохраняя их от поломок. Особенно чувствительна к скачкам аудио- и видеотехника, а также электролампочки, которые мерцают и срок их службы сокращается.
От мощности подключаемой нагрузки зависят габариты стабилизатора, поэтому, они могут быть громоздкими и требуют много места для размещения, при этом, со всех сторон стабилизатора должно быть пространство, что происходило его охлаждение воздушным способом.
В трехфазных сетях используют для каждой фазы свой стабилизатор. Цены на них довольно высокие, они значительно дороже таких устройств, как реле контроля напряжения, которые еще называют «барьерами». Преимущества реле: малые габариты, доступная стоимость, установка в щите на DIN-рейку 35 мм. Например, весьма удобно в эксплуатации реле контроля напряжения VP-40А 220В DigiTOP с цифровым управлением.
В заключение, хочу еще раз обратить ваше внимание на то, что все работы по подключению мощности 15 кВт к частному дому должна проводить организация, за которой закреплено электрооборудование этого района, направив обученных специалистов.
Как выбрать счётчик
электроэнергии, чтобы
сэкономить
Срок службы бытового электросчётчика — от 24 до 32 лет. Устройство нужно обязательно поменять в последний месяц этого периода. Если этого не сделать, показания будут считаться недействительными, и вам выпишут штраф.
Электросчётчик для квартиры проходит проверку технического состояния не реже одного раза в шесть лет. Если специалист выявит поломку, придётся заменить прибор. Каждые 16 лет проводится метрологическая поверка — сравнение реальной погрешности с паспортными данными. Любые отклонения также послужат поводом для покупки нового счётчика.
В 2012 году был принят закон, который разрешает использовать только счётчики класса точности 2,0 или выше. Приборы старого образца продолжают работать, но при плановом техническом обслуживании, проверке и после истечения срока службы их меняют на новые.
Если потребитель сам обнаружил поломку счётчика, ему нужно обратиться в региональную энергетическую компанию. Можно поменять прибор по собственному желанию — если хочется установить электронную модель с передачей данных по мобильной сети и другими функциями.
Основные характеристики
Принцип действия
Индукционный счётчик электроэнергии для дома также называют механическим. В нём установлены две катушки, которые создают магнитное поле. Они вращают диск, который приводит в движение циферблат. Конструкция проста и надёжна — стоят такие счётчики недорого. Но точность невысока — при малых нагрузках показания сильно занижены.
Электронные счётчики оснащаются микроконтроллерами. Их датчики измеряют силу и напряжение тока, рассчитывая потреблённую мощность. Полученные цифры записываются в память устройства и выводятся на экран. Электронные счётчики точны и предлагают больше полезных функций, но стоят дороже и чаще требуют ремонта.
Число фаз
Чтобы понять, какие электросчётчики выбрать, посмотрите на кабель, который соединяет ваш дом или квартиру с распределительным щитом. Если в нём две жилы, вам нужен однофазный прибор, работающий при напряжении 220 В. Если вы видите четыре провода, смело покупайте трёхфазный счётчик, выдерживающий напряжение 380 В.
Трёхфазные счётчики чаще используются в домах и квартирах с высоким энергопотреблением — более 5 кВт•ч единовременно. Они нужны, если вы пользуетесь особо мощными приборами: электроплитой, бойлером и духовкой.
Тарифы
Выбор электросчётчика домой зависит от того, в какие часы вы используете больше энергии. При равномерном потреблении лучше ставить однотарифный счётчик. С ним вы покупаете электричество по одной цене, без скидок и доплат.
Расчёт на примере московских тарифов
Среднее месячное энергопотребление квартиры — 200 кВт•ч. Стоимость электричества по единому тарифу — 5,73 рубля за 1 кВт•ч. Сумма равна 5,73 × 200 = 1146 рублей.
Двухтарифный счётчик выгоден тем, кто пользуется самыми мощными приборами ночью. К примеру, днём вы включаете только свет, ноутбук и телевизор. А стиральная и посудомоечная машина запускаются таймерами после 23:00.
По двухтарифному плану
Стоимость электричества с 7:00 по 23:00 — 6,59 рублей, в ночное время — 2,52 рубля. Если днём квартира потребляет 40% электричества, а ночью — 60%, сумма за месяц будет равна: 200 × 0,4 × 6,59 + 200 × 0,6 × 2,52 = 527,2 + 302,4 = 829,6 рубля.
Экономия: 1146 — 829,6 = 316,4 рубля.
Трёхтарифные счётчики выгодны, когда пользуетесь электричеством днём, но стараетесь экономить в часы пик. К примеру, компьютер и телевизор работают постоянно, но готовите вы ближе к полудню, а стираете ночью.
В нашем примере стоимость электроэнергии с 7:00 до 10:00 и с 17:00 до 21:00 — 7,45 рубля, с 10:00 до 17:00 и с 21:00 до 23:00 — 5,73 рубля, ночью — 2,52 рубля. Допустим, на часы пик приходится 10% энергопотребления, на остальное дневное время 40%, а на ночь — 50%. Сумма будет равна: 200 × 0,1 × 7,45 + 200 × 0,4 × 5,73 + 200 × 0,5 × 2,52 = 149 + 458,4 + 252 = 859,4.
Экономия: 1146 — 859,4 = 286,6 рубля.
Ограничений по установке одно- и многотарифных счётчиков нет — они могут соседствовать в одном электрическом щитке. В новостройках устанавливаются «умные» программируемые счётчики, которыми можно управлять дистанционно, меняя тарифные планы. Ими можно пользоваться и в других домах, если такую возможность предоставляет региональная энергетическая компания.
Способ установки
Зная, как выбрать счётчик электроэнергии, осталось определиться с его монтажом. Если прибор будет находиться в распределительном щитке или шкафу, лучше воспользоваться DIN-рейкой. Это стандартное крепление для электрических компонентов, в том числе автоматических выключателей, устройств защитного отключения, клемм и колодок заземления.
Если счётчик устанавливается на стену или столб, его крепят болтами к металлической пластине. Проверьте, чтобы у выбранной вами модели были подходящие монтажные отверстия.
Другие параметры
Максимальная нагрузка — сила тока, которую выдерживает счётчик. Чтобы рассчитать её, разделите суммарную мощность в однофазной электросети на 220, а в трёхфазной — на 380 и возьмите 20-процентный запас прочности (коэффициент 1,2). К примеру, квартира потребляет 5 кВт•ч (5000 Вт•ч) единовременно. Тогда нагрузка счётчика должна быть равна (5000 / 220) × 1,2 = 27 А. Мастерская потребляет 15 кВт•ч (15000 Вт•ч). Её счётчик должен выдерживать силу тока (15000 / 380) × 1,2 = 47,5 А.
Класс точности — максимально допустимая погрешность в процентах. В частных домах и квартирах не должна превышать 2,0%, на предприятиях с мощностью более 670 кВт — 1,0%, в коммунальных службах и распределительных сетях — 0,5%.
Класс защиты. В помещении допускается установка счётчиков IP20 без изоляции от пыли и воды. В выносном щитке на улице нужен прибор класса IP54, устойчивый к воздействию мелкой пыли и брызг воды. Под открытым небом разрешается устанавливать счётчики IP65, защищённые от струй воды. Рядом с источником жидкости ставят устройства класса IP67 и IP68, способные работать при частичном или полном погружении.
Система автоматизированной передачи данных (АСКУЭ). Счётчики такого типа регулярно (один раз в день, неделю или месяц) отправляют отчёты в региональную энергетическую компанию. Для этого используются проводные средства связи или беспроводные модемы с SIM-картами. Такое решение упрощает расчёт платежей — не нужно ходить в офис компании и пускать домой контролёров.
Функция памяти. Записывает информацию об энергопотреблении за каждый отчётный период (месяц, квартал или год). Помогает получить максимально точные данные при возникновении разногласий с энергетической компанией.