Низковольтное оборудование в составе квартирного щита

Низковольтное оборудование — это обширная группа электротехнических устройств, работающих в сетях с напряжением до 1 кВ. Мы взаимодействуем с ним каждый день, просто не используем термин из технических регламентов, говоря о розетках, однофазном счётчике электроэнергии или стабилизаторе напряжения. На самом деле даже общее представление о низковольтном оборудовании будет полезным при выборе грамотного электрика, а иногда даже поможет сэкономить. Особенно, если вам предстоит заказывать замену проводки в квартире или исправлять ошибки, допущенные застройщиком при сборке щита.
Проектирование, монтаж электрощита и даже замену отдельных модулей вроде вышедшего из строя автомата должен выполнять специалист. В статье мы расскажем об основных типах устройств в составе квартирного щита: это аббревиатуры, которые должен знать каждый, и база, которая не помешает при обсуждении проблемы с электриком.

ЧТО УСТАНОВЛЕНО НА DIN-РЕЙКУ

В новых домах часть оборудования может быть вынесена в этажный щит: скорее всего, здесь будут установлены счётчик электроэнергии и вводной автоматический выключатель — самое мощное из устройств защиты, которое обесточит всю квартиру в случае перегрузки или короткого замыкания.

Перечислим основные модули, которые устанавливаются на DIN-рейки в квартирном щите:

• Вводной рубильник для ручного отключения нагрузки (это один из немногих модулей, у которого нет защитных функций);
• Реле контроля напряжения для защиты оборудования от повышенного или пониженного напряжения (альтернативное название реле — УЗМ, устройство защиты многофункциональное);

• Автоматические выключатели для защиты проводки от токов короткого замыкания и перегрузки, а также для защиты УЗО от сверхтоков;

• Устройства защитного отключения (УЗО) для защиты людей от поражения электрическим током в случае утечки + автоматические выключатели для защиты проводки от токов короткого замыкания и перегрузки.

Альтернативой паре УЗО + автоматы могут быть дифференциальные автоматические выключатели (дифавтоматы), которые выполняют сразу обе функции — реагируют на ток утечки и защищают проводку в случае короткого замыкания и перегрузки.
При использовании узких электронных дифавтоматов, которые «питаются» от сети, в схему добавляется контактор, чтобы обезопасить людей от утечки тока в случае обрыва ноля. 
О программе минимум при комплектации квартирного щита можно говорить весьма условно. В старом фонде к перечисленному оборудованию может добавиться вводной автомат (причём опломбированный, если он установлен до счётчика электроэнергии) и сам счётчик. В новостройке многое зависит от проекта — сколько выделено групп потребителей, сколько линий планируется защитить автоматами. В щите двухкомнатной квартиры может быть установлено всего 6 модулей, а может быть около 30.

ЗАЧЕМ НУЖНО РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Бывают ситуации, когда необходимо обесточить всю квартиру. Например, вы уезжаете надолго или планируете работы с электрикой. Использовать для этой цели автоматы нерационально, их задача — отключать нагрузку в аварийных ситуациях. Кроме того, это просто неудобно, если автоматов в щите больше десяти.
Рубильник позволяет включать и отключать электропитание, когда вам это нужно. Если в схеме проводки есть неотключаемые линии к потребителям, которые должны получать питание всегда (например, система сигнализации), в квартирный щит устанавливаются два рубильника: один — на весь щит, второй — на часть щита за исключением неотключаемых линий.  

РЕЛЕ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ (УЗМ) 

Не всё оборудование, работающее от сети 220 В, способно выдержать повышенное или пониженное напряжение. Низкое напряжение опасно для компрессоров и двигателей — они перегреваются, работая на низких оборотах, повышенное напряжение — самая частая причина выхода из строя блоков питания компьютеров и телевизоров. Реле (УЗМ) позволяет установить допустимый диапазон напряжения и обезопасить технику — при достижении пороговых значений потребители будут обесточены. Нижний и верхний пределы срабатывания реле контроля напряжения устанавливаются на дисплее или с помощью поворотных ручек.
В нестабильной электросети газовый котёл и другие потребители с высокой чувствительностью к перепадам напряжения по-прежнему будут нуждаться в подключении через стабилизатор. Реле только подключает / отключает потребителей, когда значения выходят за заданные пределы, а не «стабилизирует» напряжение. 

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

Задача устройства защитного отключения (УЗО) — предотвратить поражение человека электрическим током в случае утечки. Его принцип действия основан на сравнении токов: если обобщить, величина тока, которая прошла через УЗО к потребителям, должна вернуться обратно на УЗО через нулевой проводник. Если значения не совпадают, произошла утечка — УЗО отключается.
В сети 220 В используются однофазные УЗО, которые занимают 2 модуля на DIN-рейке (фаза и ноль). Подбор чувствительности и номинального тока УЗО зависит от типа подключённых потребителей и выбранной схемы подключения. 
Чувствительность срабатывания УЗО в миллиамперах:

• 10 мА — рекомендованный номинальный отключающий ток для душевых кабин и ванных, если на них выделена отдельная линия.
• 30 мА — стандарт для установки на групповые линии в квартирах (ПУЭ 7.1.8.2. и СП 31-110-2003 А.4.15). 

• Тип A — обнаруживает утечки переменного, а также импульсного тока от потребителей, работающих через преобразователи тока (таких потребителей в квартире немало — компьютеры, стиральные и посудомоечные машины, лампы с импульсными блоками).
• Тип AC — реагирует только на утечки переменного тока.

Стандартным выбором для квартирного щита будет УЗО типа A с чувствительностью срабатывания 30 мА и номинальным током больше суммы номинальных токов подключённых автоматов (например, одно УЗО номиналом 63 А может быть установлено на группу из трёх автоматов номиналом 16 А каждый).
При установке одного УЗО на щит в случае утечки будет обесточена вся квартира. Поэтому на разные группы потребителей устанавливаются отдельные УЗО. При срабатывании защиты отключение затронет только одну проблемную группу, в которой произошла утечка.

УЗО + АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (АВ)

УЗО не защищают проводку от перегрузок и сами не имеют защиты от сверхтоков. Поэтому в квартирных щитах они всегда устанавливаются в паре с автоматическими выключателями, номинальный ток которых меньше или равен номинальному току УЗО.

Автоматический выключатель (АВ) защищает только проводку, точнее ту её часть, которая подключена к его клеммам. Его задача — мгновенно обесточить линию при перегрузке или токах короткого замыкания, чтобы предотвратить оплавление или возгорание кабеля.
Наиболее востребованные в быту номиналы автоматов: 10 A, 16 А, 25 А и 32 А. Потребители мощностью от 4 кВт (например, варочная панель) подключаются через автомат 25 А или 32 А, для защиты линий розеток- 16 А, для освещения обычно достаточно номинала 10 А, а на стиральную машину или кондиционер выделяют также 16 А.

В квартирных щитах устанавливаются автоматы классов B или С: 

• В — обесточивает линию при 3-5 кратном увеличении силы тока от номинала;
• C — срабатывает при 5-10 кратном увеличении силы тока от номинала.

На практике разница в скорости срабатывания между двумя классами составляет доли секунды. Автоматы класса C считаются стандартом для квартирных щитов, но некоторые электрики предпочитают ставить автоматы класса B как более чувствительные в слабонагруженных сетях. Максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений, указывается в тысячах ампер: 6000 А или 4500 А.
Сколько автоматов нужно в квартирном щите зависит от количества комнат. Отдельные автоматы выделяются на линии розеток и освещения, а также на крупных потребителей электроэнергии. Цель — насколько это возможно, локализовать обесточенный участок при срабатывании защиты. Допускается установка одного УЗО на группу из 2-5 автоматов, иначе электрические щиты были бы размером с платяной шкаф.

Даже при установке одного УЗО на три автомата мы получаем достаточно плотное заполнение квартирного щита: если в проекте 6 групп УЗО и 18 автоматов общее количество модулей будет приближаться к тридцати. Учитывая запас на изменение схемы в будущем, потребуется щит на 36 модулей. Дифавтомат, совмещающий в одном устройстве функции УЗО и автоматического выключателя, решает эту проблему и делает компоновку щита более компактной.
С точки зрения функционала преимущества неоспоримы: дифференциальный автоматический выключатель обесточивает линию при обнаружении тока утечки, коротком замыкании или перегрузке по мощности и занимает в полтора раза меньше места, чем связка УЗО + автомат. Единственное «но»: в сложных схемах подключения на первый план выходит фактор цены. При сопоставимом уровне защиты линий стоимость решения с дифавтоматами увеличивается в 2 раза и более, а упрощение схемы увеличивает риски и лишает гибкости.
Прислушайтесь к рекомендациям специалиста и взвесьте все «за» и «против», прежде чем идти по пути упрощения.