Трехфазный шкаф учета электроэнергии

Обновлено: 18.05.2024

При подключении коттеджа правильное распределение нагрузки по фазам позволяет оптимизировать использование электроэнергии, снизить вероятность перегрузок, поломок электроприборов из-за несоответствующего напряжения и даже уменьшить показания счётчика. Разберёмся с возможными нюансами и рассмотрим несколько наиболее популярных схем на наглядных примерах.

Устройство электрического щита

Перед тем, как распределить нагрузку по фазе в частном доме, позаботьтесь правильном «содержимом» электрощитка на который напряжение приходит с опоры. В данной ситуации, в нём должны иметься следующие устройства:

Автоматический выключатель (автомат).
Трёхфазный прибор учёта электроэнергии.
Автоматические выключатели или УЗО (устройства защитного отключения), на которые (по-отдельности) приходит каждая фаза. Общий ноль подключается к нулевой шине.
Защитный проводник заземления соединяется с общей шиной заземления.

Важно! Представленный перечень приведён в порядке подключения кабеля с опоры ВЛЭП (воздушной линии электропередач).

Особенности

Чтобы снизить вероятность перегрузки фазы, нагрузку распределяют на фазы равномерно. Несоблюдение этого условия так же, как и отгорание «нулевой» жилы или её плохой контакт, приведут к разнице в напряжении на фазных жилах в большую или меньшую сторону.

Таким образом, преобразованное однофазное питание (220 В) приведёт к неисправности подключённых к нему электропотребителей. Произойдёт это из-за того, что на одни приборы будет приходить повышенное напряжение (240-270 В), на другие – пониженное (160-200 В).

Важно! При неравномерном распределении нагрузки по фазам, на не чувствительных к перекосам счётчиках, произойдёт повышенный расход электроэнергии.

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.

Расчёт энергопотребителей

Перед тем, как распределить нагрузку по фазам рекомендуется выполнить предварительный расчёт потребителей. Сделать это легко, составив список потенциальных источников, которые будут «повешены» на ту или иную фазу. Например, перечислите основную бытовую технику и её мощность согласно заявленной производителем:

Варочная электроплита 6,5-7,5 кВт.
Стиральная машина 1,5-1,8 кВт.
Посудомоечная машина 1,5-1,8 кВт.
Микроволновая печь 0,9-1,2 кВт.
Духовой шкаф 2,0-2,6 кВт.
Пылесос 1,9-2,2 кВт.
Утюг 1,9-2,2 кВт.

Важно! По необходимости список может пополняться другими, имеющимися на балансе электроприборами.

Правила распределения

Как очевидно из вышесказанного, ответ на вопрос, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, кроется в равномерном делении потребителей на все токопитающие жилы. Популярным способом является подключение отдельной группы розеток в комнатах к отдельному фазному проводу. Причём последующая группировка происходит так, чтобы оптимизировать нагрузку на сеть. По аналогичному принципу подключается и освещение, распределение нагрузки по фазам проводника должно быть равномерным.

Приведённое выше изображение показывает правильное подключение 380 вольт, 3 фазы. Частный дом, схема электроснабжения которого представлена, «разведён» правильно, с учётом всех требований.

Следующее изображение показывает правильное подключение электрощитка на 380 вольт 3 фазы. Частный дом, схема технологического присоединения которого показана на картинке, подсоединён верно, что снижает вероятность отключения автоматов в результате перегрузки сети.

Разбивка на группы

Перед тем, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, займитесь разбивкой отдельных линий вышеупомянутых энергопотребителей. На этом этапе необходимо подготовить отдельную линию электропроводки для розеток в каждую комнату и отдельно для света.

Верное распределение нагрузки по фазе в частном доме выполняется прокладкой отдельной магистрали к самым мощным энергопотребителям из вышеупомянутого списка. Для наглядного и понятного разбора ситуации, обратите внимание на приведённую чуть выше план-схему.

Чертёж показывает, как распределить нагрузку по фазам в частном доме и разбить потребителей на группы. Вводным кабелем, идущим от счётчика, здесь выступает ВВнг 5*10 (5 жил с сечением 10 мм2). Защита от перегрузок и коротких замыканий возложена на автомат ВА 40 А.

К первой группе (фаза L1) подключаются световые приборы. В качестве защиты используется автомат на 10 А. кабель для протяжки линий: ВВГнг 3*1,5 мм2.
Второй группой объединены потребители, подключенные к розеткам ванной и санузла. В качестве автоматического выключателя здесь установлено устройство защитного отключения (УЗО 10А-10mA). Марка кабеля, который здесь используется ВВГнг 3*2,5 мм2, не менее. Подключается она также на фазу L1.

Полезно! Допускается использование УЗО с допустимым большим значением силы тока, но не более 30 А.

Третья группа потребителей – розетки, установленные в остальных комнатах (гостиная, спальные, рабочий кабинет, кладовая, гардеробная). Линия подключается на фазу L2 с проводом, сечение которого не менее 2,5 мм2. Защита оборудования и людей возлагается на автомат 16 А.
К четвёртой группе потребителей относят розетки кухни и коридора. Запитываются через фазу, обозначенную как L3. Подключается по принципу, аналогичному тому, который использовался для третьей группы: трёхжильный кабель в 2,5 «квадрата» и 16-ти амперный автомат.
Пятой группой является провод, идущий на электроплиту. Подключается на 3 фазы с нулём и обязательным заземлением. Кабель здесь используется марки ВВГнг 5*6 мм2, защитное устройство: УЗО 32 А-32mA.

Важно! Перед тем, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, по вышеуказанной схеме, имейте в виду, что она приведена в качестве примера. Для каждой отдельной ситуации она может отличаться по тем или иным признакам.

Пример разводки по одному этажу

Рассмотрим пример технологической схемы для 1-го этажа коттеджа. Такой вариант ещё одно верное решение того, как распределить нагрузку по фазе в частном доме. Этот вариант связан с тем, что максимальное количество энергопотребителей сконцентрировано именно на этом этаже.

Для более наглядного понятия того, как распределить нагрузку по фазам в частном доме, приведена следующая план-схема. Такой проект является необходимым при прокладке новой линии, строящегося или ремонтирующегося коттеджа. В дальнейшем изображение значительно облегчит поиск возможной неисправности, внесение изменений или добавление новых точек.

Заключение

Перечисленные примеры и схемы представлены в качестве ориентировочного ознакомления с вопросом, как распределить нагрузку по фазам в частном доме без вероятности последующих переделок. Кроме того, они облегчат выбор параметров кабеля, УЗО и автоматических выключателей для трёхфазной электросети.

Сборка щита учета 380 вольт 15 кВт – особенности 3-фазной сети, элементы щитка, варианты сборки, инструкция по сборке

Современные системы электроснабжения позволяют подключать частные дома сразу к 3-м фазам. Делается это прежде всего для того, чтобы уменьшить общую нагрузку на сеть и каждую отдельную фазу при работе большого числа однофазных электроприборов. Разберем, как осуществляется сборка щита учета 380 вольт 15 кВт, каковы главные особенности 3-фазной сети, из каких элементов состоит распредщиток, какие варианты его сборки существуют, какие правила по распределению нагрузки по фазам необходимо соблюдать, а также из каких основных этапов состоит процедура сборки.

Особенности 3-фазной сети

Система 3-фазного электроснабжения частного дома имеет следующий ряд особенностей:

К сети может подключаться как однофазное, так и трехфазное электрооборудование. Так, если предполагается запускать 3-фазный прибор, то его подключают к 3 фазам и нейтрали по соответствующим клеммам, а если 1-фазный – то только к одной фазе и нулю. При этом в первом случае в устройство поступает напряжение 380 В, во втором – 220 В.
Далеко не всегда среди арсенала домашней электротехники найдутся 3-х-фазные установки – чаще всего стандартные однофазные. Однако сборка электрощитка на 380 В и 15 кВт в частном доме дает возможность равномерно распределить нагрузку большого количества одновременно работающих 1-фазных приборов на все 3 фазы. На практике это позволяет применять для домашней электроцепи проводники меньшего сечения, автоматы с минимальным номиналом и повысить общую безопасность.
Общая мощность равномерно распределяется на все фазы. Например, если сумма составляет 15 кВт, то на каждой из них будет по 5 кВт. При этом обязательным условием является монтаж только 3-х- или 4-х-полюсного автомата.

При малейшем превышении нагрузки по какой-либо одной ветке произойдет отключение питания всей цепи – то есть обесточивание дома. Поэтому распределение на каждую фазу должно быть максимально точным и продуманным.

Требования к щиткам

К применяемым в 3-фазной сети распределительным электрощиткам предъявляются такие требования:

Защита проводника от перегрузок и короткого замыкания. Современные щитки оснащаются комбинированными автоматическими выключателями. Так, если возникает перегрев, срабатывается расцепитель цепи, чувствительный к термоперепадам, а если проходит мгновенный рост параметров тока, в дело вступает электромагнитный выключатель.
Обеспечение безопасности от поражения электрическим током людей и животных. В большинстве случаев защита осуществляется путем установки в вводный щиток частного дома на 380 вольт и 15 кВт дифавтоматов или УЗО.

Ограничение характеристик входящего тока. Чтобы в случае резкого повышения или снижения параметров сети не пострадала подключенная электротехника, устанавливается УЗМ. С помощью специальных регуляторов пользователь устанавливает безопасное значение параметров сети, выход за границы которых приведет к автоматическому отключению питания и сохранению приборов от порчи.

Совет! Для максимального удобства пользования и быстрого принятия решений в случае аварийной ситуации все элементы электрошкафа лучше промаркировать – так чтобы при необходимости отключить подачу в конкретной комнате или зоне дома, а также для быстрого поиска причины отключения автомата. Сделать это можно как с помощью обычного маркера, так и путем наклеивания подписанных табличек на скотч.

Отличия в сборке 1- и 3-фазных щитков

В отличие от 1-фазных сетей 3-фазные позволяют потребителю получать больше мощности от поставщика электроэнергии, что дает возможность подключать гораздо более сильную нагрузку. Однако это влечет к большим расходам и необходимости строго соблюдения правил сборки щитка.

Прежде всего, чтобы грамотно и безопасно собрать в частном доме трехфазный щиток номиналом 380 В и 15 кВт, необходимо учесть правило распределения нагрузки по фазам. Если в 1-фазной сети все-равно сколько и в какой последовательности подключать приборы – лишь бы сумма нагрузки не превышала установленного лимита, то в 3-фазной очень важное значение имеет равномерность подключения приборов по всем фазам.

В противном случае, если большую часть устройств включить в одну фазу, а 2-е другие оставить «на запас», произойдет перекос напряжения. В результате значение тока на перегруженной фазе понизится, а на свободных повысится, причем, на несколько десятков вольт. Как минимум это приведет к выключению автомата, а в худшем случае – аварии на линии и в соседних домах.

Элементы щитка

В состав стандартного 3-фазного элекрощита на 15 кВт входят следующие составляющие части:

Счетчик. Оптимальным решением является электронная модель. Прибор отличается высокой точностью измерений, долговечностью и удобством в эксплуатации. Основная информация выводится на цифровой дисплей. При этом возможно программирование на заданные тарифы.

Электрошкаф. Подбирается по размеру и предполагаемому количеству размещаемых в нем элементов. Обязательные требования – минимальные габариты 450 х 400 х 150 мм, толщина металлических стенок от 1 мм, уровень пыле-влагозащиты от IP 54. Дополнительно может присутствовать DIN-рейка для удобства монтажа, замок и смотровое окошко – для просмотра информации с дисплея счетчика.
Вводный автомат. В вводно-распределительное устройство (ВРУ) или распредщит частного дома с сетью в 380 В и 15 кВт необходимо устанавливать вводный автоматический выключатель с тремя полюсами – ввиду подключения 3-х фаз.
УЗО. Для защиты от пробоя электрического тока на корпус электроприбора устанавливается устройство защитного отключения.
Автоматические выключатели. Подбираются, исходя из мощности и количества объединенных в одну ветку потребителей.
Реле напряжения. Не является обязательным, однако при необходимости надежно защищает домашние электроприборы от скачков напряжения в сети. Существуют разные модификации устройства – УЗМ для защиты от перенапряжения, УЗИП от разрядов молнии.

Измерители электротехнических характеристик сети. Также относятся к дополнительным элементам щитка. Предназначены для измерения напряжения и силы тока.

Подбор автоматических выключателей осуществляется в соответствии с нагрузкой потребителя или их групп. Для рассматриваемого случая, когда мощность электроприборов частного дома не должна превышать 15 кВт, общая сила тока составит не более 68 А, а для каждой отдельной ветки 220 В номинал вводного щитка должен быть не более 23 А, или округленно 25 А.

Зачастую на отдельную группу потребителей, например, светильники устанавливается отдельный автоматический выключатель. В таком случае его ампераж составляет 6-10 А. Для веток с силовой нагрузкой его значение должно быть не менее 16 А, а в отдельных случаях и 25 А. Включение одного или нескольких мощных электроприборов (такой, как варочная поверхность мощностью 6-8 кВт) может запросто вырубить автомат с меньшим значением номинала, так как воспримет это событие как короткое замыкание.

Варианты сборки

Существуют следующие основные схемы сборки щитка учета 3-фазной сети для своего дома:

Дифференциальный автомат устанавливается на каждую отдельную ветку – с мощным потребителем или группой. Работает по принципу автоматического выключателя, но также защищает от утечек тока и короткого замыкания. Собрать щит учета электроэнергии на 380 В с нагрузкой в 15 кВт на дифавтоматах проще и легче всего. Схема проста, легка для понимания и монтажа. При этом основная задача по сборке сводится к грамотному распределению нагрузки, чтобы избежать перекоса фаз.

Поэтому для удобства установки и дальнейшего обслуживания они устанавливаются с кросс-модулями. Благодаря такому устройству будет понятно, в какой конкретно области случилась авария – так как каждый конкретный автомат ответственен за своего потребителя. Недостатки такой схемы – слишком большая стоимость оборудования, приличные габариты шкафа.

В схеме на входе устанавливается пара 4-полюсных УЗО. Вся нагрузка распределяется на два направления, каждое из которых оснащается своей нейтралью и заземлением. Далее после каждого УЗО монтируется кросс-модуль. К ним подсоединятся фазы, а к выходам – защитные автоматы.

Минимальная стоимость.
Минимальные размеры шкафа.
Возможность быстрого переключения нескольких потребителей в одной группе.

Высокая цена 3-фазных УЗО.
Для перевода потребителя между группами требуется протяжка проводов.
Длительный процесс поиска аварийного потребителя при срабатывании автомата. При этом половина цепи будет отключена.
При необходимости добавления новые шины придется маркировать.
Сложности в равномерности распределения нагрузки.

Вариант электроснабжения на 380 В с нагрузкой 15 кВт с 2-мя УЗО для частного дома достаточно неудобен, ввиду отключения сразу половины потребителей при срабатывании защиты. Кроме того, подбор 3-х или 4-х-полюсного УЗО большого номинала может стать проблемой из-за труднодоступности и ограниченности их применения в быту.

Такой вариант сборки предполагает подключение к каждой фазе УЗО, причем, 2-х-полюсных. После них устанавливается кросс-модуль, к которым и подключается нагрузка. При этом на каждой линии свои шины заземления и нейтрали. Главное преимущество схемы – наличие 3-х независимых групп. Поэтому при срабатывании защиты потребители остальных 2-х веток останутся в работе.

Однако даже при такой организации электроснабжения все-таки сложно грамотно распределить нагрузку. Как вариант, можно подключить опасные потребители через свой УЗО, например, оборудование во влажных помещениях или с большой мощностью.

Оптимальный вариант сборки по такой схеме – когда каждая ветка оформляется на собственной ДИН-рейке. Сначала монтируется УЗО, затем автоматы к каждому потребителю или отдельной группе. А если выключатели к тому же будут подписаны, это существенно облегчит поиск причины отключения.

Более надежный и практичный с точки зрения обслуживания системы электроснабжения для частного дома способ – это собрать вводный щиток на 380 В с нагрузкой не более 15 кВт на большем количестве УЗО для каждой фазы. Схема собирается аналогично выше рассмотренному варианту, но с той разницей, что к каждой фазе подключает не один УЗО, а несколько – в зависимости от количества потребителей или их групп с подходящими параметрами. Главное преимущество состоит в том, что при срабатывании защиты определить причину будет достаточно просто.

Недостаток такой схемы выражается в сложности монтажа и применении большого количества оборудования, проводников и соединений. Однако чтобы при обслуживания шкафа не запутаться в схеме, необходимо каждый автомат и проводник обозначать – за какую часть цепи или конкретного прибора он отвечает.

Совет! Помимо электрощитка в частном доме не лишним будет установить обычный рубильник. Его место – перед вводным автоматом. В случае необходимости – при аварии, ремонте или обслуживании – с его помощью одним движением можно обесточить всю сеть, включая сам электрошкаф.

Правила распределения нагрузки автоматов

При распределении нагрузки по 3-м фазам необходимо придерживаться следующего ряда правил:

Питание светильников и розеток должно идти от разных автоматов.
Оборудование в помещениях с сырым воздухом (ванной, кухне, душе, бане) должно подключаться через собственный выключатель.
Электропитание хозпостроек, уличный свет и розетки должны подключаться через отдельный автомат.
Электропривод ворот, калиток, охранное освещение должны питаться отдельно.
Система водонагрева и отопления должны подключаться через собственное УЗО.

Видео описание

Видео-инструкция по сборке щита учета 380 В 15 кВт:

Кроме того, чтобы правильно собрать распределительный щиток на 15 кВт, необходимо все мощные электрические приборы подключать через отдельный автомат. Это духовки, варочные поверхности, плиты, насосы. Приборы, использующие в работе воду (посудомоечные и стиральные машинки), также следует подсоединять к сети индивидуально.

Инструкция по сборке

Монтаж вводного электрощитка для дома осуществляется в следующей последовательности:

Подготовка. Подбирается соответствующий особенностям схемы электроснабжения электрощит, рассчитывается нагрузка, подбирается оборудование.
Монтаж 3-полюсного вводного автомата.
Установка УЗО или дифференциального автомата.
Крепление нулевой шины.
При необходимости монтируется реле напряжение и измерители силы тока и напряжения.
На расположенной ниже ДИН-рейке устанавливаются автоматы для силовых и осветительных групп.
Установка электрического шкафа.
Подключение к сети.

На заметку! Щит учета, содержащий прибор контроля или счетчик, устанавливается на улице или на столбе линии электропередач. Делается это прежде всего для удобства проверки и снятия показаний контролирующей организацией.

Видео о том, как правильно собрать щит учета для 3-фазной сети:

Коротко о главном

Подключение частного дома к 3-фазной сети дает возможность снизить нагрузку на фазу, применять проводники меньшего сечения и подключать как 1-фазное, так и 3-фазное оборудование. Электрощиток должен обеспечивать защиту не только электроприборов и проводников, но и людей в доме. Главная особенность сборки 3-фазного электрощита на 15 киловатт заключается в том, чтобы грамотно распределить нагрузку и не допустить перекоса фаз.

В состав 3-фазного электрощитка должны входить следующие приборы:

Электрошкаф.
Счетчик.
Вводный автомат.
УЗО.
Автоматические выключатели для групп.
Реле напряжения.
Измерители силы тока и напряжения.

Собираться щиток может в нескольких вариациях – только на дифавтоматах, с одним УЗО, с распределением нагрузки на 2-а УЗО, с УЗО на каждой фазе и количеством УЗО больше 3-х под мощный прибор или группу. У каждой схемы есть свои плюсы, минусы и особенности применения. Монтировать щиток необходимо в соответствии со специальными правилами и грамотным распределением нагрузки по фазам.

5 вариантов трехфазной схемы распределительного щита.

Все распределительные щиты должны выполнять 3 основные задачи:

С этой целью в щитах монтируются автоматические выключатели. Они в первую очередь предназначены именно для защиты кабеля, а не подключенного к ним оборудования, как многие до сих пор думают.

защита человека от поражения электрическим током

Обеспечивается она путем установки УЗО или дифф.автоматов.

К сожалению, в наших сетях зачастую происходят скачки напряжения. Автоматы на это не реагируют, так как просто не рассчитаны на такую защиту.

УЗО также не приспособлено на срабатывание от перенапряжения. Для этого понадобятся модульные реле напряжения или УЗМ – устройства защиты многофункциональные.

На них выставляются определенные верхние и нижние пределы по напряжению. Как только произошел скачок, или наоборот резкое снижение параметров эл.сети, данное реле (УЗМ) срабатывает и отключает питание.

Чем же отличается сборка 3-х фазного щита, с условием обеспечения вышеперечисленных задач, от сборки однофазного? Понятно, что однофазный на порядок проще трехфазного.

Там есть только единственная фаза, ноль и защитное заземление. В 3-х фазном, к вам в щит приходит те же ноль, защитное заземление и уже 3 фазы.

С одной стороны это дает вам возможность подключать гораздо большую нагрузку, и получить у энергопередающей организации большую мощность для подключения. Но с другой стороны, это всегда несет и большие затраты, плюс необходимость грамотного распределения этой самой нагрузки.

Вы не можете (по крайне мере это будет на правильно) взять и подключить все приборы в доме на одну фазу, а две другие держать в качестве резерва. Это грозит перекосом нагрузки по фазам.

В результате, напряжение на одной из них будет низким, а на двух других подскочит на несколько единиц или даже десятков вольт. Конечно, можно самого себя от этого защитить, установив соответствующие приборы (например переключатели фаз), а вот ваши соседи из-за неграмотно собранного 3-х фазного щитка будут страдать.

Причем не по своей вине или вине энергоснабжающей организации, а именно из-за вас.

Поэтому главная задача и отличие трехфазного щита – это необходимость как можно равномернее распределить нагрузку по всем фазам.

Есть множество вариантов сборки и комплектации трехфазных щитков. Не будем рассматривать самые простейшие с минимальным количеством вводного оборудования.

Выберем более сложные по комплектации, но в тоже время достаточно универсальные. В связи с резким увеличением количества эл.приборов в наших квартирах и домах, они в последнее время приобретают все большую популярность.

Подключение, разводка, схемы трёхфазного напряжения и равномерное распределение 380 вольт в частном доме

Читайте также: