Делаем электрощиток в гараже своими руками: самая подробная инструкция в интернете

Гараж давно перестал быть просто помещением для стоянки машины. Его ещё используют как склад всякого нужного и ненужного, место хранения домашних заготовок, мастерскую по ремонту автомобиля и не только его, а также мужской досуговый центр. Среднестатистический гараж по площади занимает столько же сколько одна комната средних размеров в квартире или доме, а вот по энерговооружённости […]

Николай АфанасьевОпубликовал(а):
Обновлено: 28.02.2021

Гараж давно перестал быть просто помещением для стоянки машины. Его ещё используют как склад всякого нужного и ненужного, место хранения домашних заготовок, мастерскую по ремонту автомобиля и не только его, а также мужской досуговый центр. Среднестатистический гараж по площади занимает столько же сколько одна комната средних размеров в квартире или доме, а вот по энерговооружённости он может её превосходить в несколько раз. Именно поэтому электрощиток в гараже является не роскошью, а насущной необходимостью.

Электрощиток в гараже
Электрощиток в гараже

Какие процессы при участии электричества могут происходить в гараже

Гараж – это многофункциональное помещение, в котором могут происходить различные процессы с использованием электрической энергии. И от этого напрямую зависит сколько линий электроснабжения должно быть в гараже, а, следовательно, и «начинка» электрощитка также должна быть готова «обслужить» все эти процессы.

  • Во-первых, в гараже должно быть хорошее общее освещение, причём желательно, чтобы оно было разделено на группы. Например, верхняя и боковая сторона или передняя и задняя и т. д. Это прежде всего очень удобно, да и при каких-то возможных неприятностях будет шанс не оказаться в полной гаражной темноте.
  • Во-вторых, в любом гараже есть рабочие места, где может стационарно устанавливаться различное оборудование: станок для заточки инструмента, сверлильный станок, компрессор и другое. Разумеется, в этих местах должно быть местное освещение, которое должно включаться по мере необходимости прямо на рабочем месте. Следует отметить, что в смотровой яме освещение должно быть не на 220 В, а на 36, 24 или 12 В. Таковы требования.
  • В-третьих, на всех рабочих местах должно быть подведено электропитание для стационарного оборудования и смонтированы розетки для подключения другого инструмента: электродрели, перфоратора, зарядного устройства для аккумулятора, паяльника и т. д. Причём розеток должно быть достаточно, так как по жизненным правилам «их много не бывает». Понятно, что розетки должны быть не обычными, а со степенью защиты не менее IP44, а лучше IP55.  И, кстати, в смотровой яме нельзя располагать ни розеток, ни выключателей на 220 В, они должны быть только снаружи.
  • В-четвёртых, обслуживание и ремонт автомобиля часто связаны с работами в таких местах, где общее освещение и местное не поможет, например, под капотом или снизу – в смотровой яме. Поэтому в гараже должны быть предусмотрены розетки для подключения ламп-переносок, но не на 220 В, а на 24, 36 В или (что лучше) на 12 В. Розетка не должна быть одна, их должно быть несколько, расположенных в удобных местах. Причём они должны быть обязательно подписаны и иметь иное штепсельное соединение, несовместимое с сетью 220 В 50 Гц. Этот вопрос мы подробнее рассмотрим ниже.
  • В-пятых, гараж очень часто совмещают с погребом для ранения домашних заготовок. Освещение его должно быть только низковольтным и это обязательно учитывают при планировании электрощитка.
  • И, наконец, в гараже должна быть хорошая вентиляция, как естественная, так желательно и принудительная. Разумеется, что электропитание на неё должно идти со щитка отдельной линией. Некоторые хозяева для комфорта могут устанавливать электрообогреватели или кондиционеры. Соответственно и это повлияет на «начинку» электрощитка.

Мы надеемся, что читатели понимают — чем больше будет потребителей электрической энергии в гараже, тем сложнее должен быть устроен щиток и сама проводка, так как времена плавких предохранителей, называемых «пробками», уже давно прошли. Если хозяин ценит удобство и безопасность, то надо придерживаться только современных норм, описываемых в Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ).

Зачем в гараже необходимо иметь 12 Вольт и как это организовать?

Мы уже упоминали, что освещение опасных помещений подвала и смотровой ямы надо сделать только низковольтным. Вышеупомянутые ПУЭ (раздел 6.1) сообщают, что не более 50 В, но есть упоминание о помещениях особой опасности, где светильники, особенно переносные, должны «запитываться» от 12 В. Рассмотрим выдержку из ПУЭ.

ПУЭ
ПУЭ

По сочетанию своих характеристик именно подвал и смотровая яма относятся к особо опасным помещениям. И сырость может присутствовать, и химически активная среда, и возможность «хапнуть» где-то удар током при прикосновении к разбившемуся светильнику 220 В и стенки металлического гаража, либо влажного пола смотровой ямы. Поэтому однозначно говорим – освещение подвала и смотровой ямы и переносок только от 12 В! Выбор их в настоящее время просто шикарен! И цены становятся нормальными. И у китайских друзей они есть дешёвые и неплохого качества. И лампы с любым цоколем тоже есть. Так что – это не проблема.

Следующий вопрос – а где взять эти 12 В, если в сети между нулей и фазой 220 В? Какие шаги можно для этого предпринять?

  • Раньше широко применялись самодельные конструкции в виде большого трансформатора и простейшего выпрямителя, включавшего диодный мост и электролитического конденсатора большой емкости. Такая конструкция занимала много места, так как трансформатор требовался мощный ведь для низковольтного освещения требовались именно лампы накаливания, а у них световая отдача самая маленькая из всех (до 5%). Приходилось размещать блок питания отдельно (что не очень хорошо) или приобретать очень объёмный электрический щиток. Но, независимо от некоторых неудобств, трансформаторные блоки питания – самые надежные.
Пример самодельного блока питания на 12 В для гаража
Пример самодельного блока питания на 12 В для гаража
  • В настоящее время очень широко применяются переделанные компьютерные блоки питания (КБП), с которых берут нужные 12 В. При правильном исполнении они теоретически могут «выдать» до 16 А, но на практике всё гораздо «прозаичнее». Интернет изобилует правильной и неправильной информацией о такой адаптации компьютерного блока питания к гаражным нуждам. Габариты таких устройств уже гораздо меньше, и они могут помещаться в электрические щиты, правда, всё равно требуют какого-то объёма внутреннего пространства. Такое решение вполне имеет право на жизнь, но только при правильном исполнении, так как КБП (не все) могут бояться так называемого «недогруза» — работы без нагрузки. Хорошие электронщики могут также сделать неплохие зарядные устройства из КБП.
При грамотном исполнении компютерный блок питания может пригодиться для гаражных нужд
При грамотном исполнении компютерный блок питания может пригодиться для гаражных нужд
  • Из компьютерного мира может оказаться полезным в гараже и источники бесперебойного питания (ИБП, UPS), с которых берут нужные 12 В. А самое лучшее их применение – это быть одновременно и зарядным устройством для автомобильного аккумулятора, и источником бесперебойного питания для освещения гаража лампами на 220 В. В интернете очень много корректной (и не совсем) информации по их адаптации для этих целей. В электрощиток «запихнуть» ИБП непросто, поэтому чаще всего для них делают отдельный бокс, стеллаж, монтируют кронштейны или помещают в шкаф или тумбу. ИБП не боятся «недогруза» можно прекрасно встроить их в систему электроснабжения гаража, но для этого нужны консультации специалистов.
Пример того, как можно разместить компьютерный ИБП под гаражным электрощитком
Пример того, как можно разместить компьютерный ИБП под гаражным электрощитком
  • Чтобы получить желаемые 12 Вольт для освещения смотровой ямы и подключения ламп-переносок можно также воспользоваться специально созданными импульсными блоками питания, которые размещаются в электрощитке прямо на DIN-рейке. Чем мощнее такие блоки питания, тем большего они размера и большее количество стандартных «мест» по 17,5 мм занимают на DIN-рейке, что необходимо обязательно учитывать. Перед приобретением таких БП надо обязательно узнать о возможности работы со светодиодным освещением, так как некоторые модели предназначены только для питания элементов систем автоматики.
Источник питания постоянного тока Mean Well DR-120-12
Источник питания постоянного тока Mean Well DR-120-12
  • Если не хочется терять «драгоценного» места на DIN-рейке, но корпус электрощитка достаточно объёмный и есть место снизу или сбоку, то можно приобрести импульсные блоки питания в кожухе компактных размеров. Это позволяет легко смонтировать БП внутри щитка на его нижней плоскости или на стенке. Большинство таких блоков питания имеют ширину не более 98 мм, а корпуса щитков наружного монтажа имеют глубину от 120 мм. Хорошие импульсные блоки питания имеют все необходимое: клеммы для подключения входного и выходного напряжения, защиту от перегрузок и коротких замыканий, регулировку выходного напряжения в определенных пределах – для компенсации потерь на длинных линиях.
С такими габаритными размерами импульсный блок питания можно «комфортно» разместить в любом электрическом щитке
С такими габаритными размерами импульсный блок питания можно «комфортно» разместить в любом электрическом щитке

Мы надеемся, что читатели портала понимают, почему мы обращаем такое пристальное внимание блокам питания на 12 В. Прежде всего это выполнение требований безопасности, а ещё из-за того, что самое лучшее размещение преобразователя напряжения 220/12 В (блока питания) – это электрический щиток, где созданы все условия по электроизоляции и защите от всех внешних неблагоприятных факторов. Из всех вышеперечисленных видов мы предлагаем остановить свой выбор именно на последних преобразователях напряжения, так как по соотношению цены и качества они являются оптимальными. Правда, немного переделанные компьютерные блоки или ИБП при квалифицированном расчёте и монтаже ничем не хуже (иногда и лучше), так как принципы работы и элементная база, в принципе, одинаковы.

Для того, чтобы подобрать блок питания 12 В по мощности сложного ничего нет. Надо просуммировать мощность всех планируемых светильников (разумеется, что светодиодных) в подвале и смотровой яме и прибавить запас 30—50%. Для чего нужен такой запас? Честно говоря, не все производители (а большинство из них китайские) правдиво заявляют о номинальной мощности блока питания. Бывает, что за нее они выдают максимальную мощность, при которой устройство работает «на грани». Ещё одним аргументом в пользу запаса в 30—50% является то, что кроме освещения к блоку питания могут подключаться лампы-переноски, для которых в смотровой яме и других удобных местах должны быть предусмотрены розетки, в качестве которых мы рекомендуем использовать гнёзда прикуривателя автомобиля, которые можно купить в автомагазинах или заказать в самом посещаемом интернет-магазине Китая.

Лампы-переноски лучше подключать через стандартное гнездо прикуривателя
Лампы-переноски лучше подключать через стандартное гнездо прикуривателя

Почему нежелательно использовать стандартный штепсельный розеточный разъем? Для этого есть две причины. Первая касается безопасности. Если лампу-переноску, оборудованную стандартным розеточным разъёмом воткнуть в розетку 220 В, то произойдёт ожидаемое – быстрый выход из строя светильника. И хорошо, если это будет без дыма и огня. Вторая причина – автомобильную лампу-переноску, которая имеет штепсель прикуривателя, можно использовать и в гараже. Это очень удобно.

Если в гараже будут оборудованы разъемы 12 В под прикуриватель, то автомобильные компактные лампы-переноски могут подключаться к ним
Если в гараже будут оборудованы разъемы 12 В под прикуриватель, то автомобильные компактные лампы-переноски могут подключаться к ним

Если в гараже будут разъёмы прикуривателя, то будет существовать соблазн воткнуть в них автомобильный компрессор для подкачки шин. Вот с этим вопросом надо быть очень осторожным, так как мощности блока питания может на него не хватит. Как быть? Можно, конечно, приобрести достаточно мощный БП, чтобы он «тянул» и освещение, и компрессор. Но за это надо будет больше заплатить. А стоит ли ради редкого периодического включения компрессора покупать более дорогой блок? Наше мнение, что нет! Лучше иметь исправный аккумулятор на автомобиле и подключать компрессор к нему. А исправность аккумулятора поддерживать хорошим зарядным устройством.

Рассмотрим несколько наиболее популярных моделей блоков питания, которые доказали свою надёжность. Речь пойдёт об источниках питания компании Mean Well. Это китайская продукция, но весьма и весьма качественная. Вначале о тех моделях, которые монтируются на DIN-рейку.

Блоки питания (AC-DC преобразователи) Mean Well, монтируемые на DIN-рейку
ХарактеристикиEDR-75-12DR-100-12DR-120-12
Изображение
Диапазон входного напряжения AC, В90—26488—26488—132 или 176—264 (переключатель)
Диапазон входного напряжения DC, В127—370124—370248—370
Подстройка выходного напряжения, В12—1412—1512—14
Диапазон рабочей температуры, °CОт -20 до +60От -20 до +60От -10 до +60
Выходное напряжение, В121212
Выходной ток, А6.37.510
Мощность, Вт7590120
Размеры, мм35*125,2*102100*93*5665,5*125,2*100
Цена (февраль 2021 г.), руб1 5753 1773 572

Все блоки питания Mean Well оснащены защитой от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения и перегрева. Можно сказать, что эти устройства полностью самодостаточны и в дополнительной защите не нуждаются. Рассмотрим теперь несколько моделей блоков питания на 12 В, смонтированных в компактных корпусах.

Блоки питания (AC-DC преобразователи) Mean Well в корпусе
ХарактеристикиNES-50-12LRS-100-12RS-150-12
Изображение
Диапазон входного напряжения AC, В85—26485—26488—132 или 176—264 (переключатель)
Диапазон входного напряжения DC, В120—370120—373248—373
Подстройка выходного напряжения, В10,8—13,210,2—13,811,4—13,2
Диапазон рабочей температуры, °CОт -20 до +60От -30 до +80От -20 до +70
Номинальное выходное напряжение, В121212
Номинальный выходной ток, А4.28.512.5
Мощность, Вт50102150
Размеры, мм129*98*38129*97*30199*98*38
Цена (февраль 2021 г.), руб1 1001 2302 070

Все блоки питания Mean Well оснащены защитой от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения и перегрева. Можно сказать, что эти устройства полностью самодостаточны и в дополнительной защите не нуждаются. Рассмотрим теперь несколько моделей блоков питания на 12 В, смонтированных в компактных корпусах.

Стоит заметить, что цена на блоки питания в корпусе отличается от монтируемых на DIN-рейку, причем в меньшую сторону. За компактность устройства, оказывается, надо «доплачивать». И это на самом деле так. поэтому мы советуем читателям не стараться всё уместить на DIN-рейку, а лучше купить нормальный блок питания и смонтировать его снизу или на боковой стенке бокса. Обычно места там более чем достаточно.

Необходимо ли заземление в электропроводке гаража

Если сделать экскурсию по кооперативам, построенным во времена СССР, то можно будет воочию убедиться, что в большинстве гаражей заземление отсутствует вовсе. Это же касается и отдельно стоящих гаражей, электроснабжение которых сделано от воздушных линий электропередачи, с них берётся фаза, ноль и… больше ничего. Современные требования не допускают такого «разгильдяйства», последствиями которого может стать угроза человеческой жизни. Заземление в гараже необходимо и если его нет, то можно и нужно организовать, тем более что сложного в этом ничего и нет. И шина заземления – защитного проводника PE, является неотъемлемой частью любого электрического щита, в том числе и гаражного.

Задача заземления в электропроводке в целом и гаража в частности в основном защитная: уберечь человека от поражения электрическим током. Всем известно свойство электрического тока протекать по пути наименьшего сопротивления. Это следствие Закона Ома: I=U/R. Чем меньше будет сопротивление R, тем больше будет протекать ток I. Если опасное напряжение U (в нашем случае это 220 В) появится на корпусе какого-либо электроприбора, или на различных металлических проводящих частях (стены металлического гаража, верстак, стеллаж и т. п.), то при касании их человеком через тело может протекать электрический ток, который по достижении 5 мА становится ощутимым, 50 мА – крайне опасным, а при 100 мА и выше уже гарантированно смертельным. Если сопротивление заземления будет намного ниже, чем человеческого тела, то ток будет утекать в землю через проводник PE. Можно сказать, что заземление шунтирует человеческое тело и препятствует протеканию по нему больших токов. Кроме этого, заземление способствует моментальному срабатыванию устройств защитного отключения (УЗО) и автоматических выключателей (АВ).

Не стоит недооценивать и статическое электричество, заряд от которого может накапливаться в каких-либо отдельных, изолированных от электропроводки, деталях. Особенно «грешат» способностью накапливать заряд металлические воздуховоды системы вентиляции, которые электризуются от движущегося по ним воздуха. При прикосновении к незаземленному воздуховоду может возникнуть электрический искровой разряд, который, правда, не будет смертельным, но весьма неприятным. Кроме неприятных ощущений искровые разряды в гараже опасны тем, что могут вызвать воспламенение каких-либо горючих предметов, которые могут встречаться в гараже (ветошь, пропитанная маслом или бензином, растворители, лакокрасочные изделия и т. п.). А если в воздухе внутри гаража будет недопустимая концентрация паров бензина, то искра может и вызвать объёмный взрыв. Конечно, нельзя допускать опасных концентраций, но и любые искровые разряды также следует исключить. И главное спасение – это заземление.

Более подробно о назначении заземления, его правильной организации можно прочитать в статье нашего портала: «Как сделать заземление на даче». Принципы организации заземления одинаковы, поэтому пусть читателей не смущает, что статья про заземление на даче, а не в гараже. Кроме этого, на нашем портале есть статья: «Электропроводка в доме своими руками», — где очень много внимание уделено заземлению.

В современных электропроводках рекомендуется применять систему заземления TN-C-S, как наиболее полно отвечающую требованиям безопасности и легко реализуемую. Принцип организации такого заземления показан на рисунке.

Организация заземления по системе TN-C-S
Организация заземления по системе TN-C-S

На трансформаторных подстанциях нейтраль заземляется и от них к потребителям рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE) идут по одному совместному проводнику (PEN). При этом, если используются воздушные линии электропередачи, то периодически на каждом столбе или через два-три производится повторное заземление провода PEN. Это позволяет потенциалу, который может появиться на проводнике PEN от неисправных потребителей беспрепятственно уходить на землю.

На вход потребителю в системе TN-C-S подается два провода, если ответвление идет от воздушных линий. Это фаза (L) и совмещенный рабочий и защитный ноль (PEN). Для того чтобы получить рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE), надо проводник PEN разделить на два, но сделать это надо до аппаратуры коммутации (автоматических выключателей, рубильников и других). На верхней части рисунка видно, что это делается на Главной Заземляющей Шине (ГЗШ), с которой рабочий ноль (N) идёт на аппаратуру коммутации и защиты, а защитный ноль (PE) напрямую поступает ко всем потребителям (розеткам, светильникам, шине уравнивания потенциалов) без разрывов и коммутации.

При вводе провода с воздушной линии в отдельно стоящее здание обязательно производится повторное заземление главной заземляющей шины, что означает создание своего контура заземления. О том, как это правильно сделать можно прочитать в статьях, ссылки на которые мы давали выше.

Гараж может иметь различное расположение, и это сильно влияет на его электропроводку и заземление. Рассмотрим, какие варианты могут быть:

  • Гараж – это отдельно стоящее сооружение, электроснабжение которого идёт от воздушной линии (ближайшего столба). В таких случаях от столба обычно протягивают один провод СИП (Самонесущий Изолированный Провод) прямо к Шкафу (щитку) Учета Электроэнергии (ШУЭ или ЩУЭ), где установлен счётчик электрической энергии и двухполюсных автоматический выключатель, защищающий электрику гаража от перегрузок и коротких замыканий. В этом случае делают повторное заземление, разделяют в ЩУЭ провод PEN на N и PE и далее уже три провода заводят в гараж. Иногда энергоснабжающие организации позволяют сразу заводить СИП внутрь и уже в электрощитке гаража размещать счётчик, но это происходит крайне редко, так как для борьбы с хищениями электроэнергии ЩУЭ размещают на улице, в защищённом боксе с окошком для считывания показаний счётчика и доступом к вводному автомату.
  • Гараж – это часть дома. Причём в доме сделана современная проводка по всем правилам, в которой есть провод защитного нуля PE. В этом случае задача сильно упрощается – от домового щитка протягивается трёхжильный кабель (L, N, PE) к гаражному щитку и в нём уже делается вся необходимая коммутация. Иногда возникают споры о целесообразности монтажа гаражного электрического щита при наличии общедомового, если гараж является частью дома. Сразу отметим, что электрощиток в гараже необходим в любом случае! Слишком ответственное это место, очень много разнородных потребителей электрической энергии могут подключаться в гараже, поэтому «диспетчеризация» в виде электрического щитка просто необходима.
  • Гараж построен недалеко от дома. Здесь имеется в виду то, что в доме уже сделана электропроводка по всем правилам, в том числе и с заземлением, а гараж находится на отдалении не более 20—30 м. В этом случае от домового щитка просто прокладывается в земле или по воздуху трёхжильный кабель (L, N, PE), заводится в электрощиток и далее уже распределяется по намеченному плану. Правда, если сечение медного проводника PE в кабеле менее 6 мм², то рекомендуется прокладывать дополнительный проводник с сечением не менее указанного. Это необходимо для Дополнительной Системы Уравнивания Потенциалов (ДСУП). О ней мы упомянем ниже. Если же гараж расположен на большем расстоянии, то повторное заземление будет в самый раз. Как «кашу маслом не испортишь», так и повторным заземлением электропроводку тоже не испортишь.
  • Гаражный бокс в составе одно- или многоэтажных зданий ГСК (гаражно-строительных кооперативов). В этом случае электроснабжение отдельных боксов – это забота администрации кооператива. Если в таком гараже (боксе) нет заземляющего провода, то можно ходатайствовать о том, чтобы в бокс провели отдельный трёхжильный кабель (L, N, PE) от ближайшего коллективного распределительного электрического щита. Если в нём нет отдельной шины PE, то защитный ноль берётся от корпуса щита (он всегда заземлён), но ни в коем случае не совместно с рабочим нулём (N), а под отдельный зажим. Разделение рабочего и защитного нуля должно начинаться от щита и далее они не должны нигде контактировать. Такую переделку, правда, придётся оплачивать самостоятельно, но оно этого стоит.
ПУЭ-76
ПУЭ-76
  • Гараж находится в составе ГСК, но в виде отдельного строения. Если в этом случае в предлагаемой проводке нет провода защитного нуля (PE), то лучшим выходом будет создание собственного заземляющего контура (повторное заземление) и разделение на ГЗШ (главной заземляющей шине) рабочего и защитного нуля уже в электрощитке гаража. Другими словами, этот случай в плане электроснабжения ничем не должен отличаться от отдельно стоящего гаража.

В любом электрическом щитке, в том числе и гаражном, должна быть шина заземления PE, которая обозначается значком заземления или подписью PE. И также она может выделяться жёлтым или светло-зелёным цветом, а рядом может быть наклейка с жёлто-зелёными полосками. Провода, идущие к ней должны быть жёлто-зелёного цвета, который сложно с другим перепутать. Ко всем линиям потребителей провода защитного нуля подключаются к шине PE напрямую, минуя все коммутационные и защитные устройства: УЗО, автоматические выключатели, выключатели освещения и т. д.

Шина заземления
Шина заземления

Перечислим, что должно подключаться к шине заземления в электрощитке гаража:

  • Провод защитного нуля от вводного кабеля, если таковой имеется. Если вход сделан двухпроводным кабелем, то подключается проводник PEN (совмещённый рабочий и защитный ноль).
  • Провод, идущий от заземляющего контура (повторного заземления), если вводной кабель не имеет отдельного проводника PE.
  • Провод, являющийся ответвлением рабочего нуля (N), который далее следует на автоматический выключатель, если выполнено повторное заземление и провод PEN от вводного кабеля подключён к шине.
  • Если корпус щитка металлический, то к шине подключается отдельный провод, который далее подключается к специальной клемме на корпусе.
  • Если дверца щитка металлическая и изначально она не соединена гибким проводом с корпусом щитка, то от шины PE к ней предусматривают подключение отдельного провода.
  • Все отходящие от щитка силовые, выделенные и осветительные линии должны подключаться только трёхпроводным кабелем (проводом) соответствующего нагрузке сечения. Провод PE каждой линии (желто-зелёного цвета) должен напрямую подключаться к заземляющей шине.
  • Провод Дополнительной Системы Уравнивания Потенциалов (ДСУП), который следует на Коробку Уравнивания Потенциалов (КУП), которая должна располагаться отдельно от щитка. Этот провод не должен быть менее 6 мм² в поперечном сечении для меди, 16 мм² для алюминия и 50 мм² для стали.

Система уравнивания потенциалов нужна для того, чтобы все открытые для прикосновения проводящие электрический ток части были соединены вместе проводником с низким сопротивлением, а в системе TN-C-S ещё и связаны с землёй. На соединённых токопроводящих частях тогда будет равный потенциал, что исключит разность потенциалов, которая может быть опасной для человека. При хорошем заземляющем контуре потенциал будет одинаков и равен нулю. Что должно быть включено в систему уравнивания потенциалов гаража?

  • Если гараж металлический, то он сам целиком должен быть заземлён. Бывает, что металлическая конструкция и так имеет хороший контакт с грунтом, то есть является сама по себе естественным заземлителем. Но даже в этом случае нельзя пренебрегать обустройством повторного заземления, так как контакт металлического гаража с грунтом может зависеть от времени года или погоды, а нам надо гарантированно всегда действующее заземление. Для контакта гаража с проводом СУП к стенке приваривают шпильки или болты, к которым в дальнейшем прикручивают провод с клеммой. А также бывает, что по периметру гаража, в нижней части стены к ней приваривают стальную полосу с резьбовыми шпильками.
  • Если гараж оборудован системой молниезащиты, то она обязательно соединяется с СУП.
  • Если гараж находится на этапе строительства, то к СУП присоединяют все арматурные каркасы и армирующие сетки.
  • Все металлические трубы каких-либо коммуникаций также должны подключаться к СУП.
  • Металлические воздуховоды вентиляционной системы.
  • Все находящиеся в гараже металлические предметы: верстаки, стеллажи, стационарные лестницы, колонны и т. д.
  • Корпуса стационарных электроприборов обычно заземляются через розетки, но если на них есть обозначенный зажим для заземления, то следует его также присоединить к СУП.

 

Для уравнивания потенциалов, конечно, можно от всех вышеуказанных токопроводящих частей проложить медные провода площадью поперечного сечения не менее 6 мм², а потом завести всё в электрощиток и присоединить к главной заземляющей шине. Но на практике это осуществить довольно трудно, так как получится, что солидный пучок проводов немаленького диаметра надо завести и впоследствии ещё и соединить с заземляющей шиной в тесном пространстве щитка. Это очень трудно, а иногда и невозможно. Поэтому на практике применяют другой способ. Часть своих «полномочий» в плане заземления и уравнивания потенциалов электрощиток гаража «делегирует» своему «филиалу» — Шине Уравнивания Потенциалов (ШУП).

Медная шина уравнивания потенциалов (ШУП) на 12 подключений в промышленном исполнении
Медная шина уравнивания потенциалов (ШУП) на 12 подключений в промышленном исполнении

ШУП может быть как самодельной, так и промышленного изготовления. Мы рекомендуем последние, так как при невысокой цене в этих шинах уже предусмотрено всё для соединения заземляющих проводников, необходимо только на концы проводов надеть и опрессовать кольцевые клеммы соответствующего диаметра и далее зажать их резьбовым соединением на шине. Шину можно разместить в незаметном для глаз месте в нижней части стены гаража, например, за верстаком или стеллажом. Если гараж металлический, то шину необязательно изолировать от конструкции, но дополнительным проводом «брезговать» всё равно не стоит. На щиток от шины прокладывают один-единственный медный провод не менее 6 мм² в поперечном сечении. Тогда и безопасность, и удобство, и эстетика не будут противоречить друг другу. Ну а если ШУП будет располагаться на видном месте, то можно приобрести специальные Коробки Уравнивания Потенциалов – КУП. В этих изделиях ШУП закрыта декоративной крышкой.

Коробка уравнивания потенциалов (КУП) наружного монтажа
Коробка уравнивания потенциалов (КУП) наружного монтажа

Что такое УЗИП и нужны ли они в электрощитке гаража?

Очень часто гаражи представляют собой отдельно расположенное строение, которое имеет электроснабжение от воздушных линий электропередачи. В этом случае актуальным становится вопрос о защите от импульсных перенапряжений, которые могут возникнуть по различным причинам:

  • Прямой удар молнии во время грозы во внешнюю молниезащиту. Это самый опасный вид импульсного перенапряжения, приводящий к самым сильным разрушениям и большой вероятностью угрозы жизни или здоровья людей. Все отдельно стоящие строения должны оборудоваться молниезащитой (громоотводом), но даже она полностью не «гасит» удар молнии, а отводит в землю около 50% энергии от разряда. В этом случае возникает так называемая волна 10/350, когда в течение 10 мкс идёт возрастание тока разряда молнии до 40—60 кА, а затем идёт спад в течение 350 мкс.
Процессы, происходящие при прямом ударе молнии в громоотвод
Процессы, происходящие при прямом ударе молнии в громоотвод
  • Прямой удар молнии в воздушную линию электропередачи также очень опасен, но не так, как в предыдущем случае. Импульс тока распределяется одинаково в обе стороны от искрового разряда. Нарастание тока происходит также волнообразно 10/350 (10 мкс нарастание, 350 мкс – спад).
Процессы, происходящие при прямом ударе молнии в воздушную линию электропередачи
Процессы, происходящие при прямом ударе молнии в воздушную линию электропередачи
  • Молнии необязательно попасть в линию электропередачи или строение, чтобы вызвать перенапряжение в сети. Она может ударить поблизости в дерево, столб или какое-либо строение. Тогда импульс тока придёт в электропроводку из земли. Такое воздействие примерно в 17 раз меньше, чем при прямом ударе, но оно есть. А также при ударе молнии образуется мощное электромагнитное поле, которое индуцирует в электропроводке высоковольтный импульс. Непрямое воздействие характеризуется волной 8/20. Это означает, что возрастание тока происходит за 8 мкс, а спад за 20 мкс.
Непрямое воздействие молнии на электропроводку
Непрямое воздействие молнии на электропроводку

Если рассмотреть в виде графика, то прямое и непрямое воздействие молнии выглядит так, как показано на следующем рисунке.

Графическое изображение импульсов тока при прямом и непрямом воздействии молнии
Графическое изображение импульсов тока при прямом и непрямом воздействии молнии

Очевидно, что прямое воздействие наиболее опасно и может причинить гораздо больше вреда, так как оно больше по амплитуде и действует более продолжительное время. Кроме воздействия молнии в электросетях также возникают высоковольтные импульсы, обусловленные различными коммутационными процессами, которыми могут быть:

  • Включение и отключение мощных потребителей;
  • Включение и отключение мощной реактивной нагрузки (трансформаторы, электродвигатели, батареи конденсаторов, пускатели и т. д.);
  • Удалённые короткие замыкания в низковольтных сетях, вызывающие срабатывание автоматов защиты;
  • Удалённые короткие замыкания в высоковольтных сетях с последующим срабатыванием защитных устройств;
  • Работы трансформаторного электросварочного оборудования.

По амплитуде коммутационные перегрузки гораздо меньше, но, тем не менее неприятности они тоже могут доставить, так как действуют более продолжительное время. Коммутационные перенапряжения вызывают в электросетях затухающие колебания с частотой примерно от 100 кГц до 1 МГц. Их воздействие для силовых цепей не такое пагубное, как от молнии, но электронные устройства, не имеющие на входе защиту от перенапряжений, могут выйти из строя. График, показывающий типичные коммутационные перенапряжения представлен на следующем рисунке.

Коммутационные перенапряжения по сравнению с грозовым импульсом
Коммутационные перенапряжения по сравнению с грозовым импульсом

Для защиты от импульсных перенапряжений существуют специальные Устройства Защиты от Импульсных Перенапряжений – УЗИП. Эти устройства в разных источниках могут называть ограничители перенапряжения – ОПН или ETITEC. Главной их характеристикой является нелинейная зависимость сопротивления УЗИП от приложенного к ним напряжения. Пока напряжение в сети находится «в отведённых рамках», сопротивление УЗИП очень большое, можно сказать, что бесконечное, соответственно и ток, протекающий через них ничтожно мал. Как только напряжение на ОПН достигает порогового значения (во время действия высоковольтного импульса), сопротивление резко падает и ток соответственно возрастает до очень больших величин. В основе работы УЗИП могут лежать разные физические принципы, поэтому по этому критерию ОПН бывают:

  • Газовые разрядники, представляющие собой два электрода, заключённые в герметичную капсулу из металлокерамики. Внутри капсулы находится инертный газ под низким давлением. Когда напряжение находится в допустимых пределах, разрядник представляет собой превосходный изолятор, так как протекающий по нему ток не превышает нескольких наноампер. Когда напряжение выйдет из нормы, возникает вначале тлеющий разряд, а затем загорается дуга. Энергия высоковольтного импульса частично рассеивается в виде тепла. Сопротивление разрядника падает и импульс тока «уводится» на землю. Протекание больших токов вызывает срабатывание автоматов защиты.
Газовый разрядник
Газовый разрядник
  • УЗИП на основе варисторов – полупроводниковых резисторов, сопротивление которых нелинейно и зависит от приложенного напряжения. Изготавливают варисторы для УЗИП чаще всего на основе оксида цинка – ZnO. В рабочем режиме, когда напряжение на варисторе не превышает допустимых значений, через него течёт очень небольшой ток в доли миллиампера. Как только напряжение достигает определённого порога, полупроводниковые p-n переходы разогреваются, резко падает их сопротивление до десятков Ом. Причём, быстродействие варисторов впечатляет – их срабатывание происходит примерно за 25 нс. За это время высоковольтный импульс просто не успеет навредить другим элементам проводки, так как разу будет гаситься выделившимся на варисторе теплом и «бегством» в заземляющий контур. Так же быстро происходит и восстановление нормального состояния варистора.
Варисторы и их вольт-амперная характеристика (ВАХ). 1 - область малых токов, 2 - область средних токов, 3 - область больших токов
Варисторы и их вольт-амперная характеристика (ВАХ). 1 — область малых токов, 2 — область средних токов, 3 — область больших токов

Газовые разрядники имеют преимущество в том, что при нормальном напряжении в сети через них практически не протекает электрический ток. Это позволяет устанавливать их на первой ступени защиты ещё до приборов учёта. Кроме этого, газовые разрядники способны пропускать очень большие токи, которые не сказываются на их работоспособности в дальнейшем. Как говорят специалисты – газовые разрядники не подвержены тепловому старению. Но недостатки у них есть и главный – это сравнительно большое время реакции на перенапряжение – около 100 нс. Ещё один недостаток – это наличие так называемых сопровождающих токов, которые продолжают протекать через разрядник уже после импульсного высоковольтного воздействия. Даже нормальное напряжение в сети способно поддерживать газовый разряд, поэтому прибегают к принудительному гашению дуги или устанавливают тепловые терморасцепители.

Варисторы срабатывают гораздо быстрей, восстановление нормального состояния также происходит очень быстро, без сопровождающих токов и в этом весомое преимущество этих элементов защиты. Однако в пассивном режиме варисторы всё же пропускают небольшие токи, что накладывает их применение до приборов учёта. Однако в современных УЗИП эту проблему решают очень просто – последовательно с варистором устанавливают или газовый разрядник, или делают закрытый «искровой промежуток».

Варисторы при протекании через них очень больших токов, например: при прямом ударе молнии, могут разогреться до недопустимых температур, что вызовет их плавление, пробой и выход из строя. Варистор перестанет «запираться» при нормальном напряжении и станет тогда источником короткого замыкания. Для предотвращения этого в конструкцию УЗИП могут входить терморасцепители или плавкие предохранители, которые спасут электропроводку от коротких замыканий, но, к сожалению, работоспособность «деградировавшего» варистора уже не восстановишь. Для того чтобы идентифицировать неисправный варистор, который совершил «акт самопожертвования» современные УЗИП оснащают системой индикации. Если в контрольном окошке появился индикатор красного цвета, то устройство требует замены. Причём для удобства делают кассетный конструктив, когда меняют не все УЗИП, а только сменный варисторный модуль, который при помощи специальных разъёмов подключается к фиксированной части, находящейся в щитке на DIN рейке.

УЗИП со сменным варисторным модулем и системой индикации
УЗИП со сменным варисторным модулем и системой индикации

Для повышения эффективности УЗИП могут подключать параллельно, чтобы выход из строя одного модуля не приводил к короткому замыканию. Кроме этого, в одном устройстве могут объединяться как разрядники, так и варисторы вместе с тепловыми расцепителями или плавкими предохранителями. Современные УЗИП делают в модульном исполнении, чтобы их можно было монтировать в электрощиток наряду с другим оборудованием. Они могут быть как однополюсными, так и двух-, трех- или четырёх полюсными. Вариантов реализации системы защиты от перенапряжений существует очень много и описывать их все нет никакого смысла, но тем не менее следует уяснить, что УЗИП не являются универсальными, поэтому их делят на классы, в зависимости от решаемых ими задач. Для того чтобы понять, как классифицируют УЗИП, рассмотрим следующую схему.

Взаимосвязь между классами УЗИП и категориями стойкости изоляции к импульсным перенапряжениям
Взаимосвязь между классами УЗИП и категориями стойкости изоляции к импульсным перенапряжениям

В нижней части схемы показаны категории перенапряжений, которые означают стойкость изоляции к импульсным перенапряжениям. В зависимости от этой стойкости, измеряемой в киловольтах, все электрооборудование дома делится на 4 категории. Чем ближе оборудование к предполагаемому атмосферному грозовому воздействию, тем выше категория и тем выше требования по стойкости изоляции к импульсным перенапряжениям. Переход электрооборудования из категории в категорию обеспечивают УЗИП, которые стоят на их стыке.

УЗИП, в зависимости от места установки и категории перенапряжений, делятся на четыре основных уже свои категории (класса или группы), которые нельзя путать с категориями стойкости изоляции оборудования. Перечислим группы (категории, классы) УЗИП и дадим краткую характеристику:

  • Категория A (ETITEC A). УЗИП этого класса устанавливаются в местах перехода воздушных линий (ВЛ) в кабельную, то есть там, где существуют ответвления. А также правила предписывают устанавливать ETITEC категории A на ВЛ с интервалом не более 300 м друг от друга. Одним контактом УЗИП этой категории соединяются с фазным проводом воздушной линии, а другим с PEN проводом системы TN-C-S, который в месте соединения должен заземляться, причём сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. Подключение УЗИП категории A к заземлению производится только гибким проводом площадью поперечного сечения для меди не менее 10 мм², а для алюминия 16 мм². некоторые модели ETITEC категории A оснащены системой индикации, которая показывает, что по устройству протекали недопустимо высокие токи и оно требует замены. Установка и замена этих УЗИП – прерогатива электроснабжающих организаций.
ETITEC категории A с системой индикации
ETITEC категории A с системой индикации
  • Категория B (Группа B, ETITEC B, класс I, T1). УЗИП этого класса являются первой ступенью защиты от импульсных перенапряжений, устанавливаемых уже внутри объекта. Они могут устанавливаться как в уличных, так и во внутренних главных распределительных щитах (ГРЩ). Обязательна их установка в том случае, если гараж индивидуально подключается ответвлением от воздушной линии электропередач. Если гараж является частью общей системы электропроводки дома или гаражного кооператива, то защита этого уровня должна устанавливаться в главных распределительных щитах дома или кооператива. УЗИП этой категории предназначены для ограничения перенапряжений, возникших от прямого удара молнии в объект, прямого удара молнии в кабельную или воздушную линию питания, а также при ударе молнии рядом. А также устройства этой категории спасают от индуцированных высоковольтных импульсов. ETITEC группы B устанавливаются только после вводных автоматических выключателей. Во время разряда, протекающие по УЗИП большие токи вызывают моментальное срабатывание автоматических выключателей, что приводит к отсоединению электропроводки объекта от питающей линии. ETITEC B предназначены для гашения энергии высоковольтного импульса 10/350 мкс. В некоторых источниках в категории B выделяют подкатегорию B2, в которой варисторный элемент является съёмным и заменяемым.
Трехполюсный УЗИП класса I (Категория B, T1)
Трехполюсный УЗИП класса I (Категория B, T1)
  • Категория С (Группа С, ETITEC C, класс II, T2). Эти УЗИП устанавливают в качестве второго уровня защиты от импульсных перенапряжений. Они защищают электрооборудование объектов от остатков атмосферных и коммутационных перенапряжений, которые прошли через УЗИП категории B. Устанавливают эти ограничители обычно на входе распределительных электрических щитков квартир, домов, офисов, гаражей и т. д. УЗИП класса II защищают все модульное оборудование в электрощитке (автоматические выключатели, УЗО, контакторы, реле), а также всю электрическую проводку, выключатели, розетки и другое оборудование. УЗИП категории C настоятельно рекомендуются к установке в гаражных электрощитках, даже если электроснабжение централизованное и защита первого уровня в коллективном распределительном щите уже есть.
Трехполюсный УЗИП класса II (Категория C, T2)
Трехполюсный УЗИП класса II (Категория C, T2)
  • Категория D (Группа D, ETITEC D, класс III, T3). Такие УЗИП являются последней ступенью защиты от импульсных перенапряжений. Они спасают электрооборудование от остаточных токов перенапряжения, несимметричных дифференциальных токов, высокочастотных помех, вызванных коммутационными процессами. Их имеет смысл устанавливать только в том случае, если существует действующая защита классов I и II. Чем ближе расположены УЗИП этого класса к конечному потребителю – тем лучше, поэтому их помещают в конечные распределительные щитки, за механизмы розеток или даже в корпус розеточной вилки. Следует отметить, что большинство сложных электронных устройств в своих входных цепях уже имеют защиту этого уровня.
УЗИП класса III (ETITEC D) в миниатюрном корпусе. Это позволяет производить их монтаж в подрозетниках
УЗИП класса III (ETITEC D) в миниатюрном корпусе. Это позволяет производить их монтаж в подрозетниках

Кроме УЗИП, которые чётко разделены на категории (классы, группы) существуют модели, которые в себе могут совмещать две. Например, ETITEC B+C (T1, T2). Кроме этого, даже есть сменные варисторные модули, на которых указывается, что они относятся к группам T1, T2, T3.

ETITEC категории B+C (I+II класса, T12)
ETITEC категории B+C (I+II класса, T12)

От такой «универсальности» у неопытного хозяина может возникнуть ложное убеждение в том, что установка одного такого УЗИП сразу решит все проблемы с перенапряжением. Но на самом деле все далеко не так. Защита от импульсных перенапряжений – это всегда многоуровневая система, в которой имеет значение не только класс устройства, но и место его установки. Если устройства категории B устанавливают на вводе кабеля от воздушной линии до приборов учёта, то УЗИП класса C должны находиться в распределительных щитках внутри помещения. Суммарная длина кабеля между УЗИП B и C должна быть не менее 10 м, чтобы падение напряжение на этом отрезке обеспечило безаварийное срабатывание варистора в ETITEC C. Если невозможно обеспечить такую длину кабеля, то между УЗИП классов B и C устанавливают дроссель (индукционную катушку) ETINET индуктивностью 15 мкГн, который изготавливается также в виде модуля, монтируемого на DIN рейку. Схему подключения дросселей можно посмотреть на следующем рисунке.

 

Между устройствами защиты классов C и D также должен быть отрезок кабеля, но длиной не менее 5 метров и чем ближе ETITEC D к конечному потребителю – тем лучше. Но в гаражной электропроводке в большинстве случаев вообще не требуется УЗИП класса III (D, T3), так как они предназначены для защиты «капризных» потребителей: компьютерной техники, телевизоров и другой сложной электроники. Читатели, наверное, согласятся с тем, что в гараже такая техника присутствует редко. Идеально «выстроенная» система защиты от импульсных перенапряжений сводит пагубное их воздействие до безопасных величин. Графически это показано на следующем рисунке.

Так должны работать УЗИП разных классов
Так должны работать УЗИП разных классов

На всех УЗИП присутствует маркировка, которая может много «рассказать» о предназначении и основных параметрах устройства. Что означают Буквы и цифры на маркировке показано на следующем рисунке.

Маркировка УЗИП
Маркировка УЗИП

Подбор «правильных» УЗИП и места их установки – это непростая инженерная задача, требующая определённой квалификации. Необходимо оценить опасность от импульсных перенапряжений, узнать какие виды защиты уже есть на конкретном объекте, какая система заземления оборудована и только после этого подбирать нужные устройства. Поэтому наш совет читателям – обращаться к специалистам. А свое пристальное внимание к защите от перенапряжений в электрощитке гаража мы аргументируем следующими тезисами:

  • Гараж нередко представляет собой отдельное строение, имеющее электроснабжение от воздушной линии электропередачи. В этом случае УЗИП класса I и II (B и C) необходимы в обязательном порядке.
  • Если гараж находится в кооперативе или представляет собой бокс в общем строении, то УЗИП класса II (ETITEC C) также необходим. Даже если в групповом щитке есть все элементы молниезащиты, в гаражах часто появляются высоковольтные импульсы от коммутационных процессов (включение и отключение мощной реактивной нагрузки, работа сварочных аппаратов и т. п.).
  • Если гараж является частью дома, то УЗИП класса II (ETITEC C) также необходимы.

Приобретение УЗИП нельзя назвать дешевым «удовольствием», однако, следует осознать, что возможный ущерб от возникшего перенапряжения может принести много неприятностей. Приведём пример кратких технических характеристик и цен на УЗИП класса I.

УЗИП класса I (B, T1) ИЭК ОПС-1B
Модели УЗИПОПС-1B 1PОПС-1B 2PОПС-1B 3PОПС-1B 4P
Изображение
Характеристики
Номинальное рабочее напряжение, В400400400400
Максимальное рабочее напряжение, В440440440440
Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, кА30203030
Максимальный разрядный ток 8/20 мкс, кА60406060
Время реакции, не более, нс25252525
Количество полюсов1234
ХарактеристикаBBBB
Климатическое исполнениеУХЛ4УХЛ4УХЛ4УХЛ4
Сечение присоединяемых проводов, мм²4—254—254—254—25
Цена (февраль 2021 г), руб1 5802 7706 2707 270

А теперь рассмотрим УЗИП класса II (C, T2) от другого производителя.

УЗИП класса II (C, T2) ОПВ-C EKF PROxima
Модели УЗИПОПВ-C/1РОПВ-C/2РОПВ-C/3РОПВ-C/4Р
Изображение
Характеристики
Номинальное рабочее напряжение, В400400400400
Максимальное рабочее напряжение, В440440440440
Номинальный разрядный ток 8/20мкс, кА20202020
Максимальный разрядный ток 8/20мкс, кА40404040
Уровень напряжения защиты, не более, кВ1.81.81.81.8
Время реакции, не более, нс25252525
Количество полюсов1234
ХарактеристикаCCCC
Климатическое исполнениеУХЛ4УХЛ4УХЛ4УХЛ4
Сечение присоединяемых проводов, мм²6--166--166--166--16
Цена (февраль 2021 г), руб1 4132 2595 1836 281

УЗИП класса III мы не рассматриваем, так как в электрощитках гаража они не используются. Мы намеренно привели в пример УЗИП от российских торговых марок IEK и EKF, так как это оборудование отличается приемлемым качеством и довольно доступными ценами. Поклонникам именитых брендов электротехнической продукции: ABB, Schneider Electric, Merlin Gerin, Legrand, Hager и других, — придётся заплатить за УЗИП со сходными характеристиками в 1,5—3 раза больше, правда, при лучшем качестве, если продукция не контрафактная.

Видео: Как устроен и как работает УЗИП

Выбор автоматических выключателей гаражного щитка

Любой электрический щиток должен начинаться с вводного элемента – автоматического выключателя (АВ), который в случае возникновения перегрузок или короткого замыкания должен быстро отключить весь электрощиток и соответственно все линии электроснабжения, распределяемые в нём. При срабатывании АВ электропроводка отсоединяется от питающей линии, а значит все опасные процессы, связанные с электрическим током, сразу прекращаются. АВ могут отключаться и принудительно – вручную. Приведение в рабочее состояние автоматического выключателя может производиться только с участием человека – вручную. Это сделано для того, чтобы при автоматическом срабатывании вначале можно было найти причину, устранить её и только потом включить АВ. Понятно, что без вмешательства человека это пока сделать невозможно.

Подробно узнать об автоматических выключателях, их устройстве, классификации, характеристиках, правилах монтажа, причинах срабатывания, основных неисправностях и способах их устранения можно, прочитав следующие статьи на нашем портале:

Автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными. Для вводного автомата в однофазной сети должен применяться двухполюсный автомат, а для трёхфазной – четырехполюсный. Только так и никак иначе. В некоторых статьях, предлагаемых для прочтения в интернете, показаны схемы электрических щитов, где на вводе ставят однополюсный АВ в однофазной сети или трехполюсный в трёхфазной. Авторы при этом аргументируют это тем, что такие «автоматы» дешевле и при отключении фазных проводов, электрический ток протекать не будет. Но нередки случаи, когда и на нулевом проводнике может оказаться фаза, да и импульсные перенапряжения тоже могут распространяться по нулевому проводнику. Поэтому всегда вводной автомат должен отключать и фазные, и нулевые рабочие проводники. В однофазной сети это L и N, а в трёхфазной – L1, L2, L3 и N. Только в этом случае электропроводка будет надёжно отключаться от питающей линии.

Автоматические выключатели с разным количеством полюсов от известного производителя ABB
Автоматические выключатели с разным количеством полюсов от известного производителя ABB

Следующий вопрос, который периодически возникает при выборе АВ – это возможность замены двухполюсного автомата двумя однополюсными с тем же номинальным током. При этом некоторые «спецы» советуют соединять механизмы двух расположенных рядом автомата пластиковой перемычкой или даже скрепкой, пропущенной через рычажки, мотивирую это тем, что у многополюсных автоматов сделано то же самое. Однако, это далеко не так на самом деле! В двух-, трех- и четырехполюсных АВ существует единый связанный внутри устройства механизм, который при превышении тока одновременно и надежно отключает все полюса, а в «гибридных» устройствах этого скорее всего не произойдет. Это очень хорошо объяснено в следующем видео.

Видео: Можно ли объединять однополюсные автоматы в двухполюсные или трехполюсные?!

Автоматический выключатель не предназначен для того, чтобы «спасать» электроприборы, подключённые к проводке. А также АВ не убережёт живые существа от поражающих факторов электрического тока. Единственное его назначение – это уберечь электропроводку от перегрузок и коротких замыканий (КЗ), которые являются по своей сути «жёсткой» перегрузкой. Кроме количества полюсов АВ ещё отличаются друг от друга своими характеристиками, по которым их надо подбирать ля каждого отдельного случая. Разберёмся, как это сделать правильно и для этого рассмотрим пример маркировки автоматического выключателя.

Пример маркировки автоматического выключателя
Пример маркировки автоматического выключателя

Номинальное напряжение Un, указанное на АВ, должно соответствовать напряжению в сети. В данном случае указано Un=230 V,  а это оворит о том, что этот автомат предназначен для однофазных сетей. Если указано Un=230/400 V, то такой АВ способен работать как в однофазных, так и в трёхфазных сетях.

Номинальный ток – In. Это одна из главных характеристик АВ. Когда приходят в магазин приобретать это устройство, то говорят буквально следующее: «Дайте мне автомат на «столько-то (величина номинального тока) Ампер». Автоматические выключатели выбирают по расчётному току в линии, который для одиночного потребителя в однофазной сети определяется по формуле: Iрасч=In=Pном/(Uном*cosφ), где Iрасч – расчётный ток, In – номинальный ток, Pном – номинальная мощность потребителя электроэнергии, Uном – номинальное напряжение (для однофазной сети 220 В), cosφ – коэффициент мощности (его можно принять равным 0,8—0,9).

Для одиночного потребителя в трёхфазной сети расчётный ток определяют по следующей формуле: Iрасч=In=Pном/(√3*Uном*cosφ*η), где Pном – номинальная мощность, Uном – номинальное напряжение в трёхфазной сети (380 В), cosφ – коэффициент мощности, η – КПД потребителя.

Если на линии, защищаемой автоматом, «висит» группа потребителей, то вначале определяется расчётная мощность нагрузки групповой линии по формуле: Pрасч=Kс*(P1+P2+…+Pn), где – коэффициент спроса, а P1, P2…Pn – номинальные мощности отдельных электроприборов, подключаемых к групповой линии. Коэффициент спроса показывает, какую долю от всех возможных подключаемых электроприборов используют в какой-либо момент. Естественно, вероятность того, что в групповой линии будут задействованы сразу все возможные нагрузки очень мала. Этот коэффициент можно рассчитывать разными сложными и простыми методами, но обычно принимают при выделенной мощности до 14 кВт Кc=0,8.

Полная расчётная мощность групповой линии определяется по следующей формуле: Sрасч=Pрасч/cosφ. Коэффициент мощности cosφ для розеток можно принять 0,8—0,9, а для освещения (ламп накаливания) и нагревательных приборов cosφ=1. Тогда расчётный ток для однофазной сети групповой линии будет определяться по формуле Iрасч=Sрасч/Uном, при номинальном напряжении в 220 В. А для трёхфазной сети Iрасч=Sрасч/(√3*Uном) при номинальном напряжении в 380 В.

После этих простых дейсивий можно выбрать номинальный ток автомата, который будет не меньше расчётного. Стандартные номиналы — это 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А. Номинальный ток АВ должен быть либо равен, либо выбран ближайший больший расчётного. При этом для розеточных линий максимальный номинал автомата не более 16 А, а для освещения – не более 10 А.

Каждому автоматическому выключателю с определённым номинальным током должен соответствовать медный или алюминиевый провод, допустимый длительный ток которого должен отвечать следующему условию — ≤1,45*Iдоп, где – номинальный ток АВ, а Iдоп – допустимый длительный ток для медного провода, который можно узнать из таблицы 1.3.4 ПУЭ (ссылку на документ мы давали выше). Для алюминиевого провода в ПУЭ есть таблица 1.3.5. У читателей может возникнуть вопрос – почему именно номинальный ток автомата не должен быть более именно 1,45*Iдоп. Дело в том, что в автоматическом выключателе есть тепловой расцепитель, который начинает реагировать на ток больший на 13% от номинального, но тогда время реакции будет больше часа. Если ток будет превышать номинальный на 45% (отсюда и коэффициент 1,45) и более, то время реакции уже будет меньше часа. Смысл применения коэффициента в том, чтобы в любом случае ток, протекающий по цепи и защищаемый автоматом, ни в коем случае не превышал бы допустимые длительные токи для проводов соответствующего сечения.

Для того, чтобы автоматический выключатель гарантировано соответствовал площади поперечного сечения провода, принимается к руководству следующая таблица.

Соответствие сечения медного кабеля номинальному току автоматического выключателя
Соответствие сечения медного кабеля номинальному току автоматического выключателя

В таблице приведены сечения только медного кабеля (провода), так как использование алюминиевого мы считаем несерьёзным занятием, тем более в гараже. Алюминиевым кабелем чаще всего делают ввод в гараж энергоснабжающие организации или электрики гаражных кооперативов. Тогда и вводной автомат они устанавливают соответствующего номинала и при этом пломбируют его, во избежание хищения электроэнергии.

При превышении номинального тока в цепи более чем на 45% срабатывание теплового расцепителя произойдёт уже за время гораздо меньше часа. Очевидно, что чем больше превышение, тем меньше это время. И любой автоматический выключатель имеет важнейшую времятоковую характеристику (ВТХ), которая показывает, за какое время срабатывает АВ при превышении тока в цепи более номинального. Тип ВТХ указывается на маркировке автомата. Как это характеристика выглядит графически можно посмотреть на следующем рисунке.

ВТХ
ВТХ

По горизонтальной оси показана кратность значения номинального тока, то есть во сколько раз ток в цепи, защищаемой автоматом, превышает номинальный. По вертикальной оси – время срабатывания в секундах и минутах. При этом видно, что графики разделены на три отдельные цветные области – B (зелёного цвета), C (голубого цвета) и D (жёлтого цвета). Это уже касается срабатывания соленоидного расцепителя АВ. Более подробно о ВТХ можно прочитать в следующей статье, но для нашего гаражного щитка интересны времятоковые характеристики B и C (типа D используются на производствах). Автоматы типа C лучше устанавливать на вводе и розеточных линиях, где может присутствовать реактивная нагрузка с высокими пусковыми токами. А на линиях освещения (если светильники не люминесцентные с электромагнитным дросселем) лучше устанавливать АВ типа B, так как нагрузка активная. Так обеспечится нужная селективность – будет отключаться автомат наиболее близкий к проблемному участку, не «выбивая» вводной АВ. Хотя, найти с характеристикой типа B в продаже бывает сложно, да и стоят они дороже. Типы ВТХ автоматов в виде таблицы можно посмотреть на следующем рисунке.

Параметры срабатывания автоматических выключателей (ВТХ) в табличной форме
Параметры срабатывания автоматических выключателей (ВТХ) в табличной форме

Следующий вопрос, который часто возникает при монтаже электрощитка гаража – это необходимость дублирования в нём автомата ввода, если снаружи установлены опломбированные электросчётчик и АВ в ЩУЭ (щите учёта электроэнергии). Тогда самым логичным решением будет установка В ЩУЭ УЗИП класса I, которые также могут по требованиям поставщика электроэнергии помещаться в боксы и опломбировываться. От ЩУЭ уже медным кабелем типа ВВГнг (или аналогичным) сделать ввод внутрь гаража через металлическую заземлённую трубу. Далее, кабель заводится в электрощиток гаража под контроль автомата ввода того же номинала, что стоит в ЩУЭ (щите учёта электроэнергии). Номиналы обязательно должны совпадать! При этом не стоит забывать, что сечение кабеля также должно соответствовать номиналу автоматического выключателя, который установил поставщик электроэнергии. А этот номинал напрямую зависит от выделенной мощности на гараж и «перепрыгнуть» её установкой автомата более мощного в гаражном щитке категорически запрещено!

Нужен ли выключатель нагрузки (рубильник) в электрощитке гаража?

Очень часто ведутся споры о целесообразности применения в бытовых электрощитках (а гаражные в индивидуальном пользовании являются именно такими по своей сути), выключателей нагрузки, которые с давних пор принято именовать «рубильниками». Такое определение очень точно отмечает процесс отключения нагрузки от питающей линии. Слово «отрубить» какой-либо прибор широко используется в разговорной речи даже тех людей, кто далёк от теории и практики электромонтажа. Рубильники раньше ассоциировались только с мощным рычагом, расположенным внутри или с одной из сторон электрощита так, как показана на следующем рисунке.

Классический рубильник с блоком предохранителей
Классический рубильник с блоком предохранителей

Заметно, что помимо рычага, расположенного с правой стороны, в щитке присутствуют и плавкие предохранители для мощных нагрузок. Такие рубильники использовались и будут использоваться, но читатели согласятся с тем, что для индивидуального гаража такой прибор будет избыточным. Поэтому в индивидуальных электрощитках принято использовать модульные выключатели нагрузки, являющиеся по своей сути рубильниками. Эти приборы уже более «элегантны» и легко размещаются на DIN-рейке. Выключатели нагрузки (ВН) точно так же, как и автоматические выключатели могут быть одно-, двух-, трех- и четырехполюсными.

Различные виды модульных выключателей нагрузки
Различные виды модульных выключателей нагрузки

Некоторые читатели могут при таком отдалённом просмотре не видеть разницы между ВН и АВ, поэтому на следующем рисунке можно изучить ВН поближе.

Модульный трехполюсный выключатель нагрузки
Модульный трехполюсный выключатель нагрузки

Можно сразу заметить-маркируется этот прибор по-другому: ВН-32, из чего следует, что это выключатель нагрузки с номинальным током 32 А. Кроме этого в правой части видно условное обозначение ВН на схеме и если сравнить с АВ, то заметны отличия, а именно отсутствие теплового и электромагнитного расцепителей. Это говорит о том, что задача выключателя нагрузки только во включении и отключении, но не в защите электропроводки.

Возникает совершенно резонный вопрос – зачем использовать этот прибор, когда и автоматическим выключателем, обязательного присутствующим в электрощитке гаража, можно сделать то же самое – включить или отключить нагрузку вручную? Для того чтобы ответить на него, следует взглянуть на «внутренний мир» АВ и ВН. Вначале об автоматическом выключателе.

В каждом автоматическом выключателе неизбежно происходит подгорание контактов
В каждом автоматическом выключателе неизбежно происходит подгорание контактов

При срабатывании АВ вследствие перегрузки, а также при ручном отключении линии под нагрузкой между контактами возникает искровой разряд, который приводит к их подгоранию. Причем это будет случаться всегда, учитывая, что температура в зоне искры может достигать 10 000°K. Со временем это приводит к эрозии контактов, уменьшения площади соприкосновения и может привести к их слипанию, а это очень опасно при перегрузках и КЗ. Также при определенных условиях между контактами АВ может «вспыхнуть» электрическая дуга, которая очень быстро разрушит прибор, если не принимать никаких мер. В левой нижней части рисунка читатели могут увидеть «таинственное» приспособление – дугогасительную решётку или камеру. При возникновении дуги она затягивается внутрь решётки, «режется» на части и гаснет. При этом частично разрушается и сама решётка, принимая «удар на себя». Всем вышеизложенным авторы статьи желают тактично намекнуть нашим уважаемым читателям о том, что любое срабатывание автоматического выключателя снижает его ресурс. Если оно произошло автоматически – при перегрузках или КЗ, то «автомату» за это спасибо, так как он, возможно, спас проводку или даже чью-то жизнь, но ресурс его стал меньше. И со временем можно увидеть подобную грустную картину в электрическом щитке.

Плохой пример сгоревшего автоматического выключателя
Плохой пример сгоревшего автоматического выключателя

Авторы просят обратить внимание на следующее:

  • Возгорание произошло в верхней части АВ – в зоне расположения подвижных контактов.
  • Несмотря на возгорание, АВ не сработал, так как его рычажок, так и остался в верхнем положении. Скорее всего, это произошло из-за слипания или даже сплавления контактов.

По каким причинам произошло это неприятное событие авторы однозначно сказать не могут, но одной из них может являться частое использование «автомата» в ручном режиме для отключения (включения) потребителей под нагрузкой.

Модульные выключатели нагрузки устроены иначе и гораздо проще. В нём нет ни теплового, ни электромагнитного расцепителя, зато установлен мостик с мощными площадками, по которым можно «смелее» пропускать большие токи. Сила прижима контактов в выключателе нагрузки очень высокая, а разъединение и соединение происходит гарантировано и быстро, благодаря продуманному до мелочей механизму, в частности – пружине, которая по умолчанию отталкивает мостик от неподвижных контактов, если на него не воздействует прижимной механизм. Один из вариантов реализации ВН можно увидеть на следующем рисунке.

Устройство модульного выключателя нагрузки
Устройство модульного выключателя нагрузки

При такой конструкции вероятность залипания или сваривания контактов практически нулевая, так как мостиковый контакт в этом плане более надёжен, чем маятниковый. Искрообразование будет минимально и для электрической дуги нет никаких шансов зажечься. То есть в плане гарантированного включения и отключения нагрузки ВН является лучшим решением.

Еще одним из самых важных характеристик любого модульного оборудования электрического щита является ресурс, называемый еще как электрическая износостойкость. Измеряется он в циклах включения-и отключения (В-О). Рассмотрим технические характеристики автоматических выключателей известной марки «ИЭК».

Технические характеристики АВ «ИЭК»
Технические характеристики АВ «ИЭК»

Согласно заявлениям производителя, эти АВ способны выдержать не менее 6000 циклов включения и отключения. Но это не означает, что такое же количество раз автомат может срабатывать от перегрузки или КЗ. Другими словами – можно 6000 раз «клацнуть» на включение и столько же на отключение. Это достаточно много, но напомним, что срабатывание по своему прямому назначению может сильно уменьшить ресурс и даже свести его к нулю. Теперь рассмотрим электрическую износостойкость выключателей нагрузки «ИЭК».

Технические характеристики ВН «ИЭК»
Технические характеристики ВН «ИЭК»

Заметно, что ресурс ВН по количеству «клацаний» ощутимо больше – чуть ли не в 2 раза. Это и понятно, ведь этот прибор специально предназначен для ручного включения и отключения. Поэтому авторы статьи рекомендуют использовать выключатель нагрузки на входе электрического щитка гаража, а автомат пусть занимается своим делом – следит за допустимыми токовыми нагрузками для электропроводки.

Гараж – это место периодического посещения и в 99% случаев после ухода хозяев в нём не остаётся никаких работающих потребителей электроэнергии, в отличие от квартиры или дома. Поэтому лучше всего по уходу отключать всё электрохозяйство полностью. Конечно, если есть в гараже система сигнализации, постоянно работающее электрическое отопление или, например, холодильник, то в этом случае предусматривают так называемые неотключаемые линии, а всё остальное лучше полностью «отрубать». В дальнейшем авторы обещают сделать отдельную публикацию про неотключаемые линии, так как эта тема обширна и интересна.

Следующий вопрос – заменяет ли ВН АВ? Конечно же, нет! Без выключателя нагрузки обойтись можно, так как автоматический выключатель может выполнять его функции, но наоборот нет! Зато в аварийном случае, например, выхода из строя автомата, ВН может гарантировано отключить полностью подачу электроэнергии. Недаром на промышленном оборудовании аварийные выключатели нагрузки очень часто расположены снаружи, на дверцах шкафов, так как внутри них может произойти возгорание и любое открывание щита только ускорит горение, ведь поступит свежая партия кислорода. При этом ВН находятся в доступном месте и обычно выделены красным цветом.

Щит управления насосами. Самый заметный красный элемент - это выключатель нагрузки
Щит управления насосами. Самый заметный красный элемент — это выключатель нагрузки

Какого номинала следует выбирать выключатель нагрузки и какое в нём должно быть количество полюсов? Ответы на эти вопросы чрезвычайно просты:

  • Номинальный рабочий ток ВН должен быть не менее, чем на вводном автоматическом выключателе защиты. Например, вводный автомат на 25 А, тогда и ВН должен быть на 25 А или на ступень больше – 32 А. Выбирать ВН ещё большего номинала нет смысла чисто из соображений экономии, хотя инженерной науке это нисколько не противоречит.
  • Количество полюсов у ВН должно быть для однофазных сетей – 2 (L и N), а для трёхфазных – 4 (L1, L2, L3 и N). Причём это условие должно соблюдаться независимо от того, какие автоматические выключатели применены, так как бывает, что в однофазных сетях применяют 1-полюсные автоматы ввода, а в трёхфазных – 3-полюсные.

Чтобы подытожить всё выше вышесказанное авторы статьи желают сказать читателям, что выключатели нагрузки в электрощитке гаража хоть и являются опциональным элементом, но крайне желательным. Если же роль ВН будет выполнять автоматический выключатель, то надо соблюдать простое правило – не производить никаких манипуляций с ним при включенной нагрузке. Исключение – это только аварийные случаи.

Видео: EKF выключатель нагрузки

Необходимо ли УЗО в электрощитке гаража?

Устройства защитного отключения – УЗО, ещё не так давно были для большинства неспециалистов абсолютно неизученным и неизвестным видом электрооборудования, применяемого в бытовых электропроводках. Со временем, спасибо новым СНиП, о них узнали все, их сделали обязательными, но знаний об УЗО от этого прибавилось мало. Их всё равно по старинке называют «автоматами» и продолжают возмущаться высокой ценой. Однако, когда узнают истинное предназначение, то перестают возмущаться.

На нашем портале более подробно об УЗО можно узнать в одной из следующих статей:

Если автоматический выключатель служит для защиты электропроводки от перегрузок и коротких замыканий, то УЗО специально предназначено для защиты живых существ от поражающих факторов электрического тока. Поэтому у владельцев гаража даже и тени сомнения не должно оставаться о целесообразности применения УЗО. Это устройство необходимо и обязательно! И поэтому авторы считают нужным провести краткий ликбез по УЗО.

Главным показателем устройства защитного отключения является величина дифференциального тока утечки, при котором оно будет срабатывать. УЗО сравнивает токи на входе и выходе, которые в нормальных условиях должны быть равными. Если они не равны, то значит есть утечка, которая может вполне происходить через человеческое тело. Именно поэтому УЗО и срабатывает, причём при таких токах утечки, которые не могут привести к смертельному исходу. Подавляющее большинство УЗО настроено на ток утечки в 30 mA, который является чувствительным, но не смертельным. Кроме этого, существуют устройства, срабатывающие на более меньшие дифференциальные токи 10—15 mA, призванные работать в зонах с повышенной влажностью, где путей утечки больше в разы. А УЗО выше 100 mA называют противопожарными и совершенно не зря, так как такая величина тока утечки вполне может спровоцировать возгорание.

Если в гараже будут отключаться все потребители электроэнергии при помощи АВ или ВН, то необходимости в противопожарном УЗО нет никакой, тем более, что и стоят они очень недешево. Но о безопасности стоит подумать, поэтому устройство защитного отключения на 30 mA надо обязательно устанавливать в электрический щиток гаража. Если освещение будет низковольтным (12, 24 или 36 В), то необходимости защищать его нет, но силовые линии на 220 В, к которым может подключаться какое-то оборудование надо снабдить хотя бы одним групповым УЗО на 30 mA. Под его «крылом» может размещаться несколько автоматических выключателей. Пример такого подключения приведём на следующей схеме.

Пример электрощитка с групповым УЗО
Пример электрощитка с групповым УЗО

При выборе УЗО для электрощитка гаража необходимо иметь в виду следующее:

  • Устройства защитного отключения имеют два главных параметра – рабочий ток и дифференциальный ток. Рабочий номинальный ток должен быть не менее тока автоматического выключателя, а лучше – если он будет на ступень больше. на представленной выше схеме это хорошо видно.
  • УЗО бывают электромеханическими или электронными. При выборе надо отдавать предпочтение первым, так как они более надёжные, но и более дорогие. Торговая марка тоже имеет значение и поэтому прежде всего надо смотреть на устройства ABB, Schneider Electric, Legrand, Hager и других известных производителей.
  • УЗО сможет корректно работать только в безупречной проводке. В старых или небрежно смонтированных проводках велика вероятность ложных срабатываний, что делает любую работу просто невозможной, так как токи утечки не позволят эксплуатировать нужное оборудование. Поэтому стоит оценить состояние электросети гаража и при необходимости переделать ее.

Что такое противопожарное УЗО?

Противопожарным называют УЗО с дифференциальным током срабатывания 100 mA или 300 mA. следует отметить, что такие приборы не спасают человека от поражающих факторов, так как уже 10 mA уже считается опасным током, свыше 50 mA смертельно опасным, а 100 mA – практически гарантированно смертельным. Для защиты человека устанавливают УЗО с дифференциальным током срабатывания 30 mA во внутреннем электрощите гаража. Противопожарные УЗО предотвращают опасные утечки тока, которые могут вызвать возгорание. Самый опасный участок для утечек — от щита учёта до гаражного щитка. Именно на этом отрезке кабель проходит через строительные конструкции и делает несколько поворотов. А также для этого участка характерны температурные перепады, способствующие конденсации воды, которая является хорошим проводником электрического тока.

Противопожарное УЗО должно отличаться не только дифференциальным током срабатывания, но и так называемой селективностью, что на практике означает задержку срабатывания по времени. Если для поражения электрическим током человека достаточно единиц или даже долей секунды, то для возгорания проводки нужно гораздо больше времени. Поэтому – противопожарные УЗО должны срабатывать позже защитных, так как, главное, – это сохранение человеческой жизни и здоровья. В отсутствие человека, когда даже отключены всё электрооборудование гаража «на страже» уже стоят противопожарные УЗО, которые реагируют на большие токи утечки. Конечно, селективные УЗО отличаются от обычных более высокой ценой, но это объяснимо, так как это устройство сложнее и «умнее». О том, что УЗО селективное красноречиво говорит буква S в квадратике на маркировке.

Маркировка противопожарных УЗО
Маркировка противопожарных УЗО

Авторы статьи очень надеются на то, что читатели нашего портала не будут экономить на своей безопасности и аргументов, приведённых в статье, будет достаточно для установки УЗО в электрощите гаража.

Авторы статьи очень надеются на то, что читатели нашего портала не будут экономить на своей безопасности и аргументов, приведенных в статье, будет достаточно для установки УЗО в электрощитке гаража.

Какой выбрать бокс для электрического щита гаража

Для размещения всех устройств защиты, отключения и других необходим специальный ящик или контейнер, который принято называть боксом, что в переводе с английского это именно означает. Что необходимо знать при выборе бокса?

  • Боксы для электрического щита бывают встраиваемые в строительные конструкции и накладные (внешнего монтажа). В гараже проводку предпочтительней делать открытой, проложенной в пластиковых электротехнических и гофрированных трубах, кабельных каналах или в металлическом рукаве. Такая проводка и проще, и безопасней. Значит, и бокс должен быть наружной установки.
Пример открытой электропроводки гаража, проложенной в гофротрубах
Пример открытой электропроводки гаража, проложенной в гофротрубах
  • По материалу изготовления боксы могут быть или пластиковыми, или металлическими. Однозначного совета по выбору нет. Если главное – это антивандальная защита, то выбор должен стоять за крепким металлическим боксом, запирающимся на ключ. Но если электрощиток находится внутри гаража, то необходимости в этом нет и можно подобрать хороший пластиковый бокс, который и эстетично выглядит, и отвечает всем требованиям.
  • Степень защиты электрощита тоже имеет большое значение. И чем она выше – тем лучше, учитывая то, что гараж не является абсолютно сухим и безопасным помещением. В металлических гаражах может образовываться конденсат, который в электрике является «лишним звеном». Большинство обычных боксов имеют степень защиты IP40, но для гаража этого явно недостаточно, поэтому нужно ориентироваться на модели с IP54—IP Краткий «ликбез» по степеням защиты представлен в следующей таблице.
Степени защиты от пыли и влаги
Степени защиты от пыли и влаги
  • Степени защиты самого бокса может быть недостаточно, если не организовать правильно кабельный ввод в электрощиток. Для этого служат специальные сальники, обеспечивающие герметичность ввода. Приобрести их можно там же, где и сам бокс.
Очень нужная вещьь для электрощита гаража - кабельные сальники
Очень нужная вещьь для электрощита гаража — кабельные сальники
  • Очень важным показателем бокса для электрического щита является количество мест – стандартных модулей шириной примерно 18 мм, а если быть точнее, то 17,5 мм. Каждое устройство занимает определенное их количество и прежде, чем приобретать  бокс нужной модели, надо точно определиться с начинкой щитка и обязательно иметь какой-то запас, так как в дальнейшем возможна установка дополнительных устройств. Для подсчёта количества мест авторы предлагают воспользоваться справочной таблицей.
ИллюстрацияНаименованиеКоличество модулей (мест)
1Однополюсный автоматический выключатель1 модуль (17,5 мм)
2Однофазный двухполюсный автоматический выключатель2 модуля (35 мм)
3Трехполюсный автоматический выключатель3 модуля (52,5 мм)
4Однофазное УЗО2 модуля (35 мм)
Processed by: Helicon Filter;Трехфазное УЗО4 модуля (70 мм)
6Однофазный дифференциальный автомат2 модуля (70 мм)
8Клеммник на DIN-рейку1 модуль (17,5 мм)
7Счетчик электроэнергии модульного исполнения6—8 модулей (105—140 мм)
9Розетка модульная на DIN-рейку3 модуля (52,5 мм)
10Реле напряжения3 модуля (52,5 мм)
  • Производитель бокса также имеет очень большое значение. Рекомендуется приобретать изделия известных марок: ABB, Schneider Electric, Legrand, Hager. А также отмечаются специалистами и металлические боксы марки «ИЭК» или DEKraft, которые изготавливаются из листовой стали толщиной не менее 1 мм и окрашенные порошковым способом. Такие щиты очень прочные, могут надёжно закрываться на врезной или навесной замок, имеют все необходимые уплотнения, исключающие проникновение пыли и влаги и в своей стандартной комплектации, могут иметь набор сальников. Вид у них обычный – ящик в виде прямоугольного параллелепипеда, но по мнению авторов статьи, гараж – это не то место, где стоит сильно «заморачиваться» на дизайне. Во главу угла должны быть поставлены функциональность и безопасность.

Для того чтобы у читателей нашего портала было представление о различных моделях боксов для элетрощитков, авторы решили предоставить выборку из нескольких моделей, которая, естественно, не отражает всё богатство нынешнего ассортимента, но тенденцию отследить способна.

ИзображениеМаркаОсновные характеристикиСтоимость, по состоянию на февраль 2021 г.
IEK ЩРН-П-24 MKP12-N-24-40-10Материал корпуса – пластик.1 000 руб.
Номинальный ток – 63 А.
Номинальное напряжение – 400 В.
Степень защиты – IP40.
Количество модулей – 24.
Вес брутто – 1,6 кг.
Температура эксплуатации – от -20°C до +60°C.
IEK ЩУРн-П 1/12 MSP112-1-55Материал корпуса – ABS-пластик.1 238 руб.
Номинальный ток – 63 А.
Номинальное напряжение – 400 В.
Степень защиты – IP55.
Выделенное место для электросчетчика – Да.
Количество модулей – 12.
Вес брутто – 1,2 кг.
Температура эксплуатации – от -25°C до +60°C.
DEKraft ЩРН-24Материал корпуса – металл, толщиной 0,9—1,2 мм.2 661 руб.
Номинальный ток – 125 А.
Номинальное напряжение – 400 В.
Степень защиты – IP54.
Количество модулей – 24.
Вес брутто – 6,0 кг.
DEKraft ЩРН-36Материал корпуса – металл, толщиной 0,9—1,2 мм.3 156 руб.
Номинальный ток – 125 А.
Номинальное напряжение – 400 В.
Степень защиты – IP54.
Количество модулей – 36.
Вес брутто – 7,0 кг.
Legrand Plexo3 601982Материал корпуса – пластик (ударопрочный полистирол HIPS).5 293 руб.
Дверца из прозрачного пластика.
Номинальный ток – 90 А.
Номинальное напряжение – 400 В.
Степень защиты – IP65.
Количество модулей – 24.
Вес брутто – 3,65 кг.
Hager Vector VE212DNМатериал корпуса – пластик.8 094 руб.
Дверца из прозрачного пластика.
Номинальный ток – 63 А.
Номинальное напряжение – 400 В.
Степень защиты – IP65.
Количество модулей – 24.

Авторы статьи советуют для гаража выбирать всё-таки боксы из металла отечественного производства. При демократичной цене покупатель получает приемлемое качество и хороший внутренний объём, в котором без труда можно разместить и модульное оборудование, и блок питания освещения гаража. В пластиковых боксах именитых брендов обычно очень «тесно», хоть они имеют и хорошие герметичные вводы кабеля, и органайзеры для внутренней разводки, и набор клеммников для рабочего и защитного нулей, и прозрачную крышку, и привлекательный дизайн. Однако, приложив некоторые усилия, можно из металлического ящика сделать очень хороший электрощиток. Для этого просто при необходимости отдельно приобретается набор сальников, а затем при помощи слесарного инструмента производится их монтаж. А также, возможно, что отдельно надо будет купить набор клеммников, а это не является проблемой.

Если щиток будет оснащаться счётчиком электрической энергии, а в боксе не предусмотрено специального места, то это не беда, так как существуют электросчётчики, монтируемые прямо на DIN-рейку. Считывание показаний производится с дисплея, который умещается в стандартных вырезах пластрона (крышки). Правда, при расчёте количества мест надо будет учесть габариты счётчика. Однофазные приборы учёта занимают обычно от 6 до 8 мест (модулей) по 17,5 мм, в зависимости от производителя и конкретной модели устройства.

Современные электросчетчики прекрасно устанавливаются вместе с другим модульным оборудованием
Современные электросчетчики прекрасно устанавливаются вместе с другим модульным оборудованием

Итак, основным модульным оборудование щита гаража являются: вводной автомат или выключатель нагрузки, УЗИП (если это необходимо), электросчетчик (если нет отдельного щита учета), реле контроля напряжения (опционально), УЗО, автоматические выключатели групп, клеммники или кросс-модули (если необходимо), блок питания освещения (если необходимо). Рекомендуется еще иметь очень полезную вещь – модульную розетку. Она всегда сможет пригодиться, особенно при ремонтных работах в электропроводке. Кроме этого, нельзя забывать о том, что желательно оставить еще несколько мест резерва, для возможного увеличения количества модульных аппаратов.

Модульная розетка - это вовсе не роскошь, а очень нужная в определенных обстоятельствах вещь
Модульная розетка — это вовсе не роскошь, а очень нужная в определенных обстоятельствах вещь

Советы по выбору модульного оборудования в электрощиток гаража

Одной из главных ошибок при выборе модульного оборудования в любой электрощиток – это попытка сэкономить путём покупки самого дешёвого и в разных торговых точках. Авторы соглашаются с тем, что это желание любого нормального потребителя, но только не специалиста. В итоге собранных щиток может представлять какую-то несуразную композицию, похожую на «какофонию».

В любом электрическом щите нельзя допускать подобного диссонанса, хотя все эти приборы - автоматические выключатели
В любом электрическом щите нельзя допускать подобного диссонанса, хотя все эти приборы — автоматические выключатели

Чтобы «картинка» была более гармоничной, мы можем дать несколько советов:

  • Во-первых, проектированием и подбором оборудования должен заниматься хороший специалист. Повторяем – хороший! Его несложно выявить среди массы других. Это обязательность, опрятный внешний вид, отсутствие признаков употребления различных веществ, хорошие рекомендации от знакомых, наличие документов (допуск, диплом, документы, подтверждающие легальность деятельности и т. д.), наличие собственного хорошего инструмента. Не лишним будет и то, что хороший специалист еще и сам смонтирует щиток и будет не против, чтобы заказчик понаблюдал за процессом и позадавал кучу «глупых» вопросов.
  • Во-вторых, как мы уже отмечали ранее – стоит прежде всего доверять только проверенным производителям или как их привыкли называть – брендам. К первой группе таковых относятся: ABB, Schneider Electric, Legrand, Moeller, Siemens, General Electric. При более высокой цене потребитель получает хорошее качество и надежность, но при условии, что не «нарвется» на подделку. Понятно, что гораздо выгоднее производить контрафактную продукцию именитых брендов. Поэтому смотрим пункт номер 1 еще раз.
  • В-третьих, помимо «флагманов» в производстве модульного оборудования существуют и другие торговые марки, в том числе и российские. И, независимо от того, некоторые производства расположены в Китае, эта продукция успешно используется и показала свою надежность. К таким брендам можно отнести: «Контактор», «КЭАЗ», IEK (ИЭК), DeKraft, TDM Electric. И снова смотрим пункт номер 1.
  • В-четвертых, не стоит охаивать всю продукцию из Китая. Дело в том, что в этой стране немало достойных производств, в том числе и электрооборудования. Поэтому мы просим обратить внимание на торговые марки EKF и CHINT. Про пункт первый также не забываем.
  • И, наконец, хороший товар можно приобрести только у хорошего продавца с безупречной репутацией. Желательно, чтобы этот магазин имел узконаправленный профиль – торговля именно электротоварами. В таких местах и продавцы-консультанты грамотные, и ассортимент широкий. И в случае необходимости можно заказать отсутствующую позицию, для хороших продавцов это дело всего нескольких дней.

Авторы надеются, что читатели этой статьи сделают правильный выбор оборудования для щитка, что будет с гораздо большей вероятностью гарантировать долгую и безаварийную работу электрощита в сложных условиях гаража.

Советы по выбору других компонентов для монтажа электрощитка гаража

Читатели статьи могут предположить, что всего вышеописанного достаточно для сборки и монтажа электрического щита, но это не так. К сожалению, потребуются другие детали для сборки электрощитка, что повлечет дополнительные расходы. В то же самое время, к счастью, что именно эти компоненты обеспечат удобство сборки и дальнейшую эксплуатацию, а также возможность легко производить техническое обслуживание и ремонт. Итак, что еще может понадобиться обязательно или опционально?

  • Обязательно для монтажа оборудования внутри щита купить нужное количество монтажного провода. Для этого применяются провод марки ПВ1 или ПВ3 (ПуГВ). Лучше использовать ПВ3, так как он более гибкий, что обеспечивает удобство монтажа. Желательно еще использовать провода разных цветов: для фазы красный, коричневый или белый, для нуля – синий, а для защитного нуля желто-зеленый. Допускается использовать провод белого цвета и для нуля, но с синей маркировкой на концах. Для одной фазы в щитках принято использовать красный цвет. Площадь поперечного сечения монтажного провода должна быть такой же, как на вводе электрощитка. Например, «пришел» на ввод кабель ВВГнг 3*4мм2, значит применяется ПВ3 4 мм2.
  • Монтаж многожильных проводов ПВ3 в соответствующие клеммы оборудования щита должен производится только с использованием наконечников НШВИ или НШВИ (2) соответствующего сечения. Первые применяются для оконцевания одиночных проводов, а вторые – для соединения и оконцевания двух проводов.
Монтажный провод ПВ3 обзатый наконечником НШВИ
Монтажный провод ПВ3 обзатый наконечником НШВИ
  • Для того, чтобы одиночное модульное оборудование или его ряды надежно и крепко держалось на DIN-рейке, специалисты применяют специальные ограничители (фиксаторы), которые не дают «расползаться» при любом механическом воздействии. Эта деталь хоть и опциональная, но крайне рекомендуемая.
  • Для соединения клемм модульного оборудования между собой могут применяться соответствующие гребенки, которые очень экономят время монтажа и «драгоценный» внутренний объем щита. Эта деталь опциональная особенно, если расстояние между DIN-рейками большое, что позволяет легко сделать соединения проводом ПВ3 и наконечниками НШВИ (2).
Однополюсная, двухполюсная и трехполюсная гребенки для модульных устройств электрощита
  • Хорошие боксы в подавляющем большинстве случаев уже оснащены нулевыми и заземляющими шинами, но их может не хватить для всех нужд, особенно когда предусмотрены групповые УЗО на несколько линий. Поэтому вместе с модульным оборудованием необходимо приобрести и соответствующие шины или кросс-модули, устанавливаемые на DIN-рейку.
Шины в корпусе (кросс-модуль) для установки на DIN-рейку
  • Также для монтажа понадобятся пластиковые стяжки-хомуты – для стягивания пучков проводов, термоусаживаемая трубка разных цветов – для маркировки или специальные кабельные маркеры. Эти позиции можно считать опциональными, однако их применение является «хорошим тоном», доказывающим, что инженерная наука не только точна, но и красива.

Более подробно о монтаже электрощита можно прочитать в очень подробной и иллюстрированной статье нашего портала: «Сборка и монтаж электрического щита своими руками: выбираем правильный электрощит и пользуемся пошаговой инструкцией по монтажу».

Примеры электрических щитков гаража

Читателм, наверняка, понимают, что единственно верного варианта электрического щита гаража просто не существует. Скорее истинно то, что существует огромное количество как хороших примеров щитков, так и плохих, которые невозможно описать в рамках одной статьи. Поэтому, авторы покажут несколько хороших примеров, из которых целиком или частично можно взять полезное на вооружение домашнему мастеру.

Пример 1:  электрощиток гаража с трансформатором

Поначалу рассмотрим «классику», когда нужное пониженное напряжение для освещения и зарядки аккумуляторов получают путём применения трансформатора. Такой подход хоть и устаревший, но проверенный десятилетиями. Гаражные щитки с трансформаторами работают по 50 лет, и что «самое смешное» — продолжают выполнять свою функцию. Пример такого щита мы представляем на рисунке.

Такой электрощит гаража, проработавший много лет еще и продают
Такой электрощит гаража, проработавший много лет еще и продают

На следующем рисунке представлена принципиальная схема более современного гаражного щитка, в котором установлен трансформатор, имеющий на выходе два напряжения: 12 и 24 В. Их можно использовать и для освещения, и для подключения какого-либо дополнительного оборудования. Например, зарядное устройство или автомобильный компрессор.

Принципмальная электрическая схема электрощита гаража с трансформатором
Принципмальная электрическая схема электрощита гаража с трансформатором

Схема очень простая и для её понимания достаточно иметь знания по физике в объёме школьного курса. Ну а выглядит такое устройство современнее, чем «отцы и деды» из прошлого века. Приведем пример на следующем рисунке.

Современный элктрощиток гаража с трансформатором выглядит гораздо эстетичней
Современный элктрощиток гаража с трансформатором выглядит гораздо эстетичней

Про сборку такого щита гаража в этой статье рассказывать нет смысла, так как это уже прошлый век. И если, вдруг, найдется любитель старины, то подобные щиты до сих пор производят и продают.

Пример 2: Сборка универсального электрического щита без электросчетчика

Если взять какой-либо уже собранный, но неустановленный электрощиток, на котором еще нет наклеек с надписями конкретных потребителей, то даже специалисту будет трудно угадать для чего именно он предназначен: для квартиры, дома, мастерской или гаража. Все потому, что принципы электротехники действуют в любом случае и им безразлично куда будет распространяться их влияние. Поэтому предлагаем рассмотреть вариант простого и хорошего универсального распределительного щита, который подойдет в том числе и для гаража.

ИзображениеОписание процесса
Для сборки электрощита в данном примере выбирается бокс наружного монтажа из пластика с прозрачной дверцей. Количество мест – 12, что вполне хватит для простого электрощитка без электросчетчика, так как предполагается, что он установлен снаружи или в отдельном опломбированном боксе.
Внутри корпуса расположена металлическая DIN-рейка, предназначенная для монтажа модульного оборудования, а также две шины, расположенные внизу слева и справа. Левая шина будет использоваться для рабочего нуля (N), а правая для защитного нуля (заземления, PE).
Начинаться электрощит гаража будет с двухполюсного автоматического выключателя номиналом в 25 А и характеристикой C. Все модульное оборудование будет бренда DEKraft.
Далее за автоматом ввода будет следовать электромеханическое УЗО с номинальным током 40 А и номинальным отключающим дифференциальным током 30mA. Значение номинального тока УЗО всегда должно быть не менее, чем на одну ступень выше номинала автоматического выключателя ввода.
После УЗО следует линейка однополюсных автоматических выключателей. Автомат C20 предназначен для наиболее мощных нагрузок, например, сварочного аппарата. Автоматы C16 – для внутренних и наружных (в случае необходимости) розеток, а C6 предназначен для освещения. Вместо него можно поставить C10.
Теперь необходимо узнать – вместится ли подобранное модульное оборудование в вырез крышки (пластрона) или надо будет удалять заглушки, что вполне допустимо. Чтобы узнать хватит места или нет – достаточно перевернуть модульное оборудование и примерить его к вырезу. В данном случае все помещается.
Далее модульное оборудование размещается на DIN-рейке так, чтобы после установки органы управления попали в окошко крышки. Обычно на DIN-рейке есть разметка, которая упрощает этот процесс, но легко это сделать и самостоятельно, примеряя крышку.
Для того, чтобы автоматы и УЗО не «гуляли» по DIN-рейке, целесообразно использовать специальные фиксаторы или упоры, которыми ограничивают ряд слева и справа.
Электрощиток лучше собирать не на месте его дальнейшего использования, а на столе в мастерской, так сказать в «лабораторных условиях», чтобы пыль и грязь не попадали внутрь. По этой же причине следует предусмотреть ввод кабелей в щиток сверху, если будет использоваться широкий кабель-канал или снизу, если кабель-канала не будет. Открытыми отверстия ввода кабелей, особенно сверху, оставлять нельзя.
Для монтажа внутри электрощита обычно применяют монтажный провод ПуГВ (ПВ3), сечением, соответствующим номиналу вводного автомата. Так как автомат на входе на 25 Ампер, то достаточно провода сечением 4 мм2, но лучше предусмотреть запас и выбрать провод сечением 6 мм2. И также важен цвет: для фазы выбирается красный, белый, коричневый черный; для рабочего нуля – синий. Для заземления – желто-зеленый.
Так как монтажный провод ПуГВ (ПВ3) является многожильным, перед тем как его фиксировать в клеммах необходимо его концы обжать наконечниками НШВИ (изолированными) или НШВ (неизолированными). Эти наконечники выпускаются для разного поперечного сечения провода и всегда есть в продаже в магазинах электротоваров.
В начале монтажа необходимо отмерить необходимую длину проводов для соединения выхода автомата ввода (левая нижняя клемма) со входом фазы на УЗО (левая верхняя клемма), а также выход нуля автомата ввода (правая нижняя) со входом нуля на УЗО (правая верхняя). Фазный провод берем красного цвета, нулевой – синего. В данном случае получилась оптимальная длина – 23 см, если протягивать провода под DIN-рейкой.
После обрезки проводов необходимо зачистить концы примерно на 10 мм при помощи ножа и съемника изоляции - стриппера и далее обжать наконечники НШВИ соответствующего сечения при помощи специального инструмента – кримпера. Торчащие из наконечника жилы необходимо аккуратно срезать бокорезами.
После примерки проводов с наконечниками можно их зажать в клеммах модульных устройств после предварительной примерки и подгонки, так как глубина клемм может быть разной. Для клемм необходимо использовать электротехническую отвертку со шлицем PZ/PH. Это гибрид отвертки PZ и простой прямой отвертки. Первоначально не стоит зажимать со значительным усилием – это делается на последнем этапе сборки щита.
Следующий шаг — это выход фазы из УЗО (левая нижняя клемма) подать на верхние клеммы однополюсных автоматических выключателей. Для «раздачи» фазы по автоматам можно самостоятельно изготовить из провода ПуГВ и наконечников НШВИ(2) соединитель или, что предпочтительней, использовать специальную гребенку, которую лучше приобретать вместе с модульным оборудованием того же производителя.
Медные гребенки обычно продаются на 12 однополюсных модулей, а в нашем случае необходимо только 4. Поэтому гребенка достается из пластикового кожуха и отрезается нужный размер. Это легко сделать при помощи хороших бокорезов.
Пластиковый кожух гребенки лучше не откусывать бокорезами, так как он может треснуть. Лучше воспользоваться ножовкой по металлу и отрезать соответствующий гребенке кусочек. Торцы кожуха изолируют или специальными заглушками или хорошей липкой виниловой изолентой белого или красного цвета. Использование изоленты синего или желтого цвета запрещено, так как этими цветами обозначается ноль или заземление. Изолентой по кругу обматывается кожух с гребенкой, потом излишки приклеиваются на торцы или подрезаются. Достаточно одного слоя.
Гребенка помещается в предварительно отпущенные верхние клеммы автоматических выключателей. При этом следует учесть очень важный момент – медные «зубья» гребенки должны быть обращены к задней части щитка, а выступающая пластиковая часть – к передней. Так делается по причине того, что клеммы затягиваются от задней части к лицевой.
Шуруповертом или отверткой шина «мягко» фиксируется в клеммах автоматических выключателей. Во всех, кроме первого автомата на 20 Ампер, так как именно на него будет подаваться фаза от нижней левой клеммы УЗО. Для этого необходимо подготовить отрезок провода ПуГВ (ПВ3) красного цвета длиной 23 см – по аналогии с предыдущим случаем. Концы провода зачищаются на длину примерно 10 мм.
Один конец провода точно так же, как и в предыдущем случае обжимается кримпером наконечником НШВИ, а другой, который будет помещаться в клемму автомата необходимо обжать неизолированным наконечником НШВ, который отличается отсутствием изолирующей юбки, которая помешает качественному зажиму в клемме совместно с гребенкой.
При отсутствии наконечника НШВ его можно сделать путем «усовершенствования» НШВИ. Для этого наконечник НШВИ ставится вертикально на твердую поверхность изолирующей юбкой вверх. После этого легким ударом маленького молоточка или пассатижами по юбке ее сдвигают с места и демонтируют. Остается только нужная гильза.
Подготовленный провод протягивается за DIN-рейкой и предварительно зажимается в соответствующих клеммах модульного оборудования. Изолированный наконечник в нижней левой клемме УЗО, а неизолированный в верхней клемме автомата на 20 Ампер совместно с гребенкой.
Следующий шаг – это соединение нулевого выхода УЗО (правая нижняя клемма) с соответствующей шиной. В данном щитке – это левая шина. Для этого готовится отрезок провода ПуГВ (ПВ3) синего цвета. Длина провода выбирается не по кратчайшему пути, а учитывая петлю или изгибы, которые не будут в дальнейшем мешать при монтаже щитка, когда провода от нагрузок будут заводиться внутрь и прокладываться к автоматам, нулевой и заземляющей шине.
Отрезок провода синего цвета зачищается, а затем обжимается наконечниками НШВИ. После этого провод зажимается (не сильно) в правой нижней клемме УЗО и в дальнем отверстии нулевой шины. После этого можно сказать, что сборка электрического щита гаража завершена. Перед монтажом можно подтянуть занятые клеммы динамометрической отверткой со шлицом PZ/PH с моментом 2 Н*м, но можно это сделать уже после окончательного монтажа щита.

Дальнейший монтаж щитка гаража заключается в монтаже его в выбранное место на стену, заведение кабелей внутрь только в кабель-каналах или в электротехнической гофрированной или гладкой трубе. «Голыми» кабели в таком помещении как гараж оставлять нежелательно, независимо от того какая степень защиты у них. Если жилы кабелей многожильные, то обязательны к применению наконечники НШВИ. Для моножилы они не нужны. Следует также помнить о том, что одножильные провода при монтаже в щитке обычно изгибаются под прямым углом.

Подробнее узнать о правильной сборке и монтаже электрического щита можно в статье: «Сборка и монтаж электрического щита своими руками: выбираем лучший вариант + пошаговая инструкция».

После монтажа электрощитка и подключения всех нагрузок производится подтяжка всех клемм с усилием 2 Н*м. Для этого будет очень полезна динамометрическая отвертка. После этого проверяется все модульное оборудование: автоматический выключатель ввода, УЗО, однополюсные автоматы. Если все работает, то можно щиток закрыть крышкой и изготовить наклейки под каждый модульный прибор.

Пример 3: Сборка универсального щита учета

Очень часто счетчик устанавливают в одном корпусе с распределительным щитком. И такой подход намного упрощает процесс электрификации гаража и уменьшает расходы хозяина – ведь отдельного щита учета не требуется. В продаже имеется много моделей боксов, которые позволяют установить счетчик, а также модульное оборудование, к которому будет доступ через специальное открывающееся окошко. Пример такого «ящика» представлен на следующем фото.

Щит ИЭК ЩУРН-П 3, 8 MSP308-3-55
Щит ИЭК ЩУРН-П 3, 8 MSP308-3-55

В верхней части монтируется электросчётчик и через прозрачную дверцу можно считывать его показания. В нижней части под дверцей можно расположить модульные устройства – всего 8 мест по 18 мм, что вполне может хватить для гаража: 2 места займет автоматический выключатель ввода, еще 2 места – УЗО и остается еще 4 места для однополюсных автоматов. Такой бокс пломбируется целиком и в то же время есть доступ ко всем модульным устройствам. У этой модели довольно серьезная защита от попадания посторонних предметов и воздействия воды – IP55. Естественно, что без нарушения пломбы внести какие-то изменения в устройство щита невозможно и Энергонадзор примет его без лишних вопросов.

Еще одним выходом для контроля и учета электроэнергии, а также невозможности ее хищения является установка специальных автоматических выключателей ввода, у которых винты подтяжки клемм закрываются специальными заглушками. Это еще более все упрощает. Инспектору просто стоит убедиться, что не поврежденный кабель зашел в электрощит, «попал» на входные клеммы автомата ввода, а затем с него «нырнул» на вход счетчика электроэнергии. Тогда входные и выходные клеммы автомата ввода закрываются заглушками и пломбируется. Естественно, что пломбируется и счетчик, у него есть специальные «ушки» для этого.

Клеммная пломбировка для автоматов серии Easy9 от Schneider Electric
Клеммная пломбировка для автоматов серии Easy9 от Schneider Electric

Почти у каждого производителя модульного оборудования есть комплектующие, которые позволяют ограничить доступ к клеммам. Но если таковых нет, то существуют два хороших выхода из этого положения:

  • Первый выход – это приобретение специального бокса на два (или три для трехфазных щитов) места, чтобы установить в него автоматический выключатель или выключатель нагрузки. Некоторые модели легко монтируются на штатную DIN-рейку щита, а некоторые требуют отдельной установки и имеют свою DIN-рейку.
Бокс для двухполюсных или трехполюсных автоматов (выключетелей нагрузки), устанавливаемый на штатную DIN-рейку электрощита
Бокс для двухполюсных или трехполюсных автоматов (выключетелей нагрузки), устанавливаемый на штатную DIN-рейку электрощита
  • Второй выход – применение специальных наклеек-пломб, которые не позволяют получить доступ клеммам модульных устройств, не нарушив их целостности. Они имеют мощный клеевой слой и информационный. Естественно, каждая наклейка-пломба имеет уникальный номер и при попытке ее даже очень аккуратно оторвать на ней появляется надпись «вскрыто», что грозит хозяину нешуточными штрафными санкциями. Правда не все энергоснабжающие организации пользуются наклейками, да и в уличных щитах их устанавливать не рекомендуется.
Современный способ ограничить доступ к клеммам автомата или электросчетчика - наклейки-пломбы
Современный способ ограничить доступ к клеммам автомата или электросчетчика — наклейки-пломбы

Предлагаем посмотреть видео о том, какие существуют способы пломбировки.

Видео: Способы пломбировки вводных автоматов

Настало время рассмотреть пример сборки электрического щита гаража (или любого другого объекта) с установленным электросчетчиком и УЗИП. Для этого выбран более сложный вариант – трехфазный щит учета электроэнергии, который может быть смонтирован как на улице, так и внутри помещения. Более сложный пример выбран намеренно, так как если будет все понятно в этом случае, то сборка однофазного щита учета не составит никакого труда.

ИзображениеОписание процесса
Любой электромонтаж, в том числе и сборка электрического щита, должно предвосхищать проектирование. Одним из главных элементов проекта является однолинейная схема, на которой указываются сечения и марки кабелей, модульных устройств, электросчетчика.
А также важной составляющей проекта является монтажная схема, где указано как размещать оборудование внутри щита.
И спецификация применяемого оборудования и необходимых материалов. С таким пакетом документов будет работать гораздо легче.
Для монтажа оборудования в данном случае выбран щит металлический герметичный навесной марки ОЩН 6625 от отечественной компании «ЭЛМА» со степенью защиты IP66. Габаритные размеры 600*600*250 мм. Толщина металла 1,5 мм.
В стандартный комплект щита входит съемная монтажная панель из оцинкованной стали, толщиной 1,5 мм, 5 герметичных кабельных ввода, а также надежные 2 замка с комплектом ключей. По желанию заказчика количество кабельных вводов может быть увеличено или уменьшено или оборудоваться специальный люк. А также можно заказать комплект для крепления на столбе.
Вначале следует открутить и вынуть из ящика монтажную панель, положить ее на стол в чистом помещении, а сам ящик пока отставить в сторону в безопасное место.
Затем оборудование расставляется на монтажной панели согласно монтажной схеме. Но прежде, для удобства, безопасности и красоты, монтируются перфорированные кабель-каналы и по ним в дальнейшем уже можно будет центровать оборудование щита.
Резать по размерам кабель-каналы лучше всего ножовкой с мелкими зубьями и стусле. Так достигается точность, правильная геометрия реза и минимум заусенцев.
Кабельные-каналы раскладываются по заранее размеченным линиям и сразу центрируется все оборудование. Крепеж лучше всего производить саморезами с пресс-шайбой и наконечником-сверлом длиной 9,5 или 11 мм. Их принято называть «клопами».
По необходимым размерам нарезаются DIN-рейки при помощи ножовки по металлу и стусла или маленькой «болгаркой» с отрезным диском. Стоит выбирать перфорированные рейки, их легче крепить и за отверстия. Их крепеж будет производиться такими же «клопами».
Для установки трехполюсного автомата ввода в щиток, а также трехполюсного УЗИП необходимо использовать специальные боксы на 4 модуля наружного монтажа под пломбировку. Их всегда можно найти в продаже. Разумеется, лучше приобретать эти изделия одного производителя и одной серии. Такие боксы имеют свою пластиковую DIN-рейку и устанавливаются на любую плоскую поверхность. Степень защиты значения не имеет, так как они будут находиться внутри щита.
В качестве автоматического выключателя ввода используется 3-х полюсный S203 C25 бренда ABB на номинальный ток 25 А. Эти автоматы зарекомендовали себя своей надежностью и приятными особенностями подключения, о которых будет рассказано ниже.
В качестве УЗИП выбрано трехполюсный ОПС-1-В 3P от популярного производителя IEK. Эти устройства доказали свою надежность и много раз спасали проводку различных объектов от воздействия высоковольтных импульсов.
На выходе электрощита используется 3-х полюсный S203 B25 от ABB. При внешней схожести и равном номинальном токе этот автоматический выключатель отличается от вводного характеристикой «B» в отличие от «C». Это сделано из соображений селективности. Автомат с характеристикой «B» сработает быстрее. Этот прибор не подлежит опломбировке, поэтому просто монтируется на DIN-рейку.
Рядом с предыдущим автоматом на DIN-рейке разместится S201-C6 того же бренда ABB на номинальный ток 6A. Он нужен для защиты цепи обогрева счетчика. В качестве обогревателя будет использоваться лампа накаливания мощностью 40 Вт.
Для лампы обогревателя в нижней части щита будет монтироваться патрон E27. Большая глубина шкафа позволит без проблем разместить и патрон, и лампу накаливания. В холодное время года при морозах ниже -10°C, лампу включают, и она обогревает внутренний объем щита.
Лучшим решением обогрева является применение специальных обогревателей шкафов автоматики (ОША), монтируемых на DIN-рейку. В паре с термостатом обогрев будет включаться и отключаться автоматически. Это более дорогой, но наилучший вариант. Но в этом примере показана именно лампа.
На равных отступах от краев монтажной панели монтируются перфорированные кабель-каналы. Шаг крепления 15-20 см. затем монтируется кабель-канал, расположенный между верхним и нижним. Точность позиционирования и крепления проверяется измерительным инструментом. Например, угольником.
Затем крепится DIN-рейка на два самореза – это достаточно, учитывая ее небольшую длину. Но обычно рейки устанавливают размером побольше, чем запланировано модульного оборудования в проекте – для возможной установки дополнительного оборудования.
Автоматические выключатели сразу помещаются на DIN-рейку и фиксируются защелками. От перемещений в стороны традиционно применяются специальные ограничители.
Крепление пластиковых боксов под опломбировку лучше производить саморезами без пресс-шайбы, так как они легко помещаются в отсек для крепления, а другие могут повредить пластиковый корпус.
Нулевая шина (N) вначале крепится к изоляторам синего цвета винтами, а затем «клопами» соответствующей длины к монтажной панели. Контакта с корпусом щитка рабочий ноль иметь не должен.
Шина заземления (PE) должна иметь хороший электрический контакт с монтажной панелью, поэтому изоляторы ей не нужны. Крепление можно производить двумя путями. Первый – это рассверлить крепежные отверстия в шинке и закрепить ее к панели «клопами». Второй – рассверлить и закрепить в монтажной панели винтами, предварительно нарезав резьбу в ней.
Для крепления патрона E27 для лампы-обогревателя лучше использовать прокладку из толстого электрокартона (прессшпана). Для этого на нем очерчивается контур основания патрона, затем вырезается прокладка ножницами по металлу, высверливаются отверстия под саморезы.
К контактам патрона подключается два провода ПВ1 сечением 1 мм2. Белого цвета – фаза (L), синего цвета – ноль (N). В верхней части основания патрона надфилем делается небольшой вырез для прокладки проводов. Заслуживает внимание то, что провод белого цвета промаркирован трубкой ПВХ с надписью L1. Ноль маркировать нет необходимости, так как он в этом щите общий для всех.
При монтаже патрона следует соблюдать простое правило – окончательно затягивать саморезы крепления можно только отверткой и не со «всей дури», а аккуратно. Материал корпуса патрона – карболит отличается своей хрупкостью.
Электросчетчик в данном проекте применяется Меркурий 230 ART-01PQRSIN. Это трехфазный многотарифный аппарат, доказавший свою надежность в эксплуатации.
Он крепится на плоскую поверхность – в нашем случае монтажную панель. В верхней части счетчике на тыльной стороне есть выдвижная петелька, за которую надо закрепить саморезом с пресс-шайбой.
А затем его сдвинуть, чтоб петелька скрылась и закрепить еще двумя саморезами в монтажные отверстия, находящиеся за снятой клеммной крышкой. Такое крепление очень надежное.
Начинается укладка монтажных проводов. Вначале ноль от патрона (синий) прокладывается к шине рабочего нуля. При укладке внутри кабель-канала необходимо создавать запас провода – делать петли. При этом особо скромничать не надо, так как в дальнейшем запас провода может очень пригодиться. Фазный провод от патрона прокладывается вокруг и следует к выходной клемме автоматического выключателя на 6 А. Про петли запаса таже забывать не стоит.
Перед подключением провода в клемму его обязательно надо промаркировать. Сам провод белого цвета, без цветовой маркировки на конце, что однозначно говорит, что это фаза. Однако в трехфазных сетях должна обозначаться какая именно фаза: L1, L2 или L3. В данном случае применены ПВХ трубки предварительно напечатанные и надрезанные на специальном принтере.
Но есть и другие способы маркировки. Например, можно приобрести специальные кабельные маркеры с буквами латинского алфавита и цифрами. В этом щитке понадобится только буква L и цифры 1, 2, 3. Остальную полезную информацию будут нести цвета проводов. Эти полезные штучки можно приобрести в хороших магазинах или заказать в самом известном интернет-ресурсе Китая.
Еще одним способом маркировки является нанесение информации тонким перманентным маркером на термоусаживаемую трубку, затем она помещается ближе к клемме и при помощи паяльного фена усаживается. Для еще большей красоты и долговечности можно сверху дополнительно поместить и усадить прозрачную трубку.
Так как автомат ввода рассчитан на 25 А, то для монтажа в щите будет достаточно провода ПВ1 или ПВ3 (ПуГВ) с сечением 4 мм2. В данном случае применяется ПВ1 с сечением 4 мм2. Преимуществом применения именно моножильного провода является, то, что для него не нужны наконечники НШВИ или НШВИ (2). Достаточно отрезать нужную длину, снять изоляцию стрипером, а затем подвести провод согласно схеме и зажать в соответствующих клеммах устройств. Для электросчетчика провод зачищается на большую длину 17-20 мм, против 10 мм для автоматов и УЗО и провод в нем зажимается двумя винтами, а не одним.
Особенностью автоматических выключателей ABB S203 является наличие двух клемм для подключения. Нижней (синяя стрелка) и верхней (красная стрелка). В данном щитка выход трех фаз L1, L2 и L3 и соединение их с соответствующими входными клеммами счетчика будет производится через нижние клеммы.
Верхние клеммы (красная стрелка) будут использованы для подключения трехполюсного УЗИП, к его верхним клеммам. На рисунке его хорошо видно между вводным автоматом и электросчетчиком. Нижняя клемма УЗИП проводом ПВ1 желто-зеленого цвета и сечением не менее 6 мм2 соединяется с шиной PE. В случае появления на входе УЗИП высоковольтного импульса, варисторы срабатывают и «уводят» его на землю.
На электросчетчике первые шесть клемм – это вход и выход фазных проводников в таком порядке: 1 – L1 вход, 2 – L1 выход, 3 – L2 вход, 4 – L2 выход, 5 – L3 вход, 6 – L3 выход. 7-я и 8-я клеммы используются для входа PEN-проводника входящей линии и выхода PEN соответственно.
В тех местах, где образуется большое скопление проводов лучше всего применять пластмассовые стяжки, которые пропускаются через отверстия в перфорированном кабель-канале и стягивают пучки. Ведь в дальнейшем, при окончательном монтаже именно в этом месте должен пройти к электросчетчику еще PEN-проводник вводного кабеля площадью поперечного сечения 16 мм2.
Фазные выходы L1, L2, L3 с клемм электросчетчика 2, 4 и 6 соответственно соединяются со входными (верхними) клеммами выходного автоматического выключателя S201-C6 проводом ПВ1 белого цвета сечением 4 мм2. При этом обязательна маркировка ПВХ трубками с надписями L1, L2, L3 или другим способом. Про запас провода в кабель-канале также забывать не стоит и поэтому надо закладывать петли.
С 8-й клеммы электросчетчика совмещенный PEN-проводник (ноль и заземления в одном) соединяется с шиной заземления. При этом по ГОСТ Р 50462-2009 PEN-проводник может быть синего цвета, но на конце помечен желто-зеленым, либо желто-зеленого цвета, но на конце помечен синим. Только так и никак иначе!
Нулевую шину (N) и шину заземления (PE) соединяют совмещенным проводником PEN синего цвета на концах помеченного желто=зеленым. Провод выбирается ПВ3 большей площади поперечного сечения – 10 мм2. Концы провода, разумеется, обжимаются наконечниками НШВИ, так как ПВ3 – многожильный, что дает необходимую гибкость. С этого места идет разделение на рабочий ноль (N) и защитный ноль (заземление, PE). Далее нигде эти провода пересекаться не должны, а PE нигде не коммутироваться.
Вводную клемму L1 выходного автомата S203 B25 необходимо соединить перемычкой с вводной клеммой автомата S201 C6, который защищает цепь лампы накаливания или обогревателя. Делается это тоже монтажным проводом ПВ1, который прокладывается обязательно через кабель-канал, но запас в виде петли в этом случае не нужен. Наличие двух клемм на автоматах ABB этой серии снова оказалось полезным.
Следующий шаг в сборке щита учета – это подготовка крышек боксов для вводного автомата и УЗИП под последующее опломбирование. Стандартные боксы предназначены для четырех модулей, а в нашем случае задействовано только три. В крышках есть насечки, предполагающие выламывание до нужных размеров, но этого делать не стоит. Лучше аккуратно прорезать болгаркой или маленькой прямошлифовальной машинкой типа «Дремель».
В крышках опломбировочных боксов делаются вырезы под провода. Слишком маленькими вырезы делать не надо, чтобы провода свободно проходили и при закрытии не повредилась изоляция. Эту операцию можно сделать либо прямошлифовальной машинкой, либо кусачками (очень аккуратно) и надфилями.
В клеммной крышке электросчетчика есть выштампованные места, предполагаемые производителем для выламывания бокорезами. Но лучше этого не делать так как треснутая клеммная крышка будет серьезным препятствием к ее опломбированию.
Лучший выход – это вначале просверлить отверстия и только потом бокорезами откусить пластик от края крышки до отверстия. Заусенцы желательно удалить острым строительным ножом.
Перед тем, как закрыть электросчетчик крышкой необходимо подтянуть все клеммы отверткой со шлицом PZ/PH с усилием 2 Н*м, так как при монтаже щита про эту операцию можно забыть, а после опломбировки подтяжка клемм сильно усложняется бюрократическими процедурами, занимающими какое-то время.
Крышки кабель-каналов нарезаются по размеру ножовкой по металлу в стусле или при наличии навыков – болгаркой. После этого все кабель-каналы закрываются и внутренности щита приобретают законченный вид, не противоречащий ни красоте, ни инженерной науке.
Монтажная панель со всем оборудованием устанавливается в щит. Следующая операция – это заземление корпуса щита и дверцы. Для этого подготавливаются два отрезка провода ПВ3 (покороче и подлиннее) желто-зеленого цвета сечением 6 мм2. В местах, где провод будет подключаться к корпусу щита и дверце его необходимо обжать кольцевыми наконечниками НКИ, а в месте подключения к шине заземления наконечником НШВИ.
Короткий провод заземления с наконечниками НКИ надевается на специально предназначенную для заземления резьбовую шпильку на внутренней стороне дверцы щита и затягивается через шайбу и пружинную шайбу (гровер) гайкой. Другой конец совместно с более длинным проводом аналогично зажимается на шпильке щита. Далее провод протягивается через кабель-каналы и подключается к шине заземления через наконечник НШВИ.
Настала необходимость промаркировать щит. Прежде всего – это его название согласно проектной документации.
И также подлежит маркировке и номинальное напряжение.
На лицевой стороне щита должен быть знак: «Осторожно электрическое напряжение!»
Внутри щита, на тыльной стороне дверцы должна быть однолинейная схема, которую необходимо распечатать и заламинировать.
Точки соединения корпуса и дверцы с проводом заземления также отмечаются специальными знаками.
Согласно принципиальной (однолинейной) схеме, маркируются все элементы. Прежде всего это автомат ввода и УЗИП.
Затем электросчетчик.


А также шины – нулевую и заземления.
Лампа обогрева щита.
Плюс выходной автоматический выключатель и автомат лампы. На этом сборка щита учета заканчивается.

Приведенный пример сборки щита учета универсален, так как он может устанавливаться практически для всех объектов: гаража, частного дома с гаражом, мастерской, группы строений на одной территории. Естественно, что этот щит может быть расширен. В нем можно установить противопожарное УЗО, реле контроля напряжения и другие устройства. Главное – понимать принцип организации учета и распределения электроэнергии, а все остальное возможно спроектировать и смонтировать самому.

Приведем еще несколько хороших видео-примеров сборки электрических щитов из которых внимательный читатель и зритель обязательно найдет что-то полезное.

Видео: Сборка и установка щита в гараже

Видео: Сборка щита учета на 15кВт согласно техническим условиям

Видео: Сборка электрощита для гаражa

Заключение

В этой статье мы попытались убедить читателей нашего портала в том, что электроснабжение гаража не является второстепенной задачей. Пусть в нем нет того уюта и красоты, как в жилых помещениях, пусть в нем не проводят столько времени как в квартире или в доме. По энерговооруженности на квадратный метр площади гараж почти всегда превосходит жилые помещения. А повышенная влажность, перепады температур, наличие горючих веществ делают это нужное помещение или строение опасным для жизни. Именно поэтому мы столько драгоценного внимания наших читателей отвлекли на УЗИП, УЗО, заземление, уравнивание потенциалов, автоматику электрощита. А все потому, что все перечисленное – это слагаемые нашей общей безопасности. И оплотом, сердцем, центром и мозгом безопасности является именно электрощиток в гараже.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оцените:
  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
10

Добавить комментарий