Основная функция вводно-распределительного устройства заключается в приеме и последующем распределении полученной электроэнергии по отдельным потребителям. Эти устройства обеспечивают защиту техники и оборудования от коротких замыканий и аварийных перегрузок. Контрольные приборы, установленные в вводно-распределительных устройствах (ВРУ), позволяют учитывать расходуемую электроэнергию и осуществлять контроль над правильным распределением нагрузок в сети. Чаще всего ВРУ используются в сетях переменного тока, при напряжении 220-380 вольт и частоте 50-60 Гц с глухим заземлением.
Назначение
О назначении ВРУ, а также о его отличии от , наиболее ёмко, на мой взгляд, написал Харечко Ю.В. в своей книге [2]:
« Вводно-распределительное устройство устанавливают на вводе в электроустановку здания. Вводно-распределительное устройство представляет собой специальное низковольтное распределительное устройство, которое предназначено для выполнения ввода, осуществления учета и распределения электроэнергии в электроустановке здания. Для выполнения указанных функций ВРУ оснащают аппаратурой учета, а также низковольтной коммутационной аппаратурой и аппаратурой управления, посредством которой осуществляют управление и защиту отходящих от вводно-распределительного устройства распределительных и конечных электрических цепей. В отличие от вводного устройства к ВРУ подключают конечные электрические цепи электроустановки здания. »
[2]
Вводно-распределительные устройства должны соответствовать требованиям стандартов комплекса ГОСТ Р 51321 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления», а также требованиям ГОСТ 32396-2013.
Пример внешнего вида вводно-распределительного устройства с закрытой (А) и открытой дверью (Б) приведен на рисунке 1.
Рис. 1. Общий вид ВРУ с закрытой (А) и открытой (Б) дверью (на основе рисунка 6.12 из книги [5] автора Харечко Ю.В.)
С примером выполнения такого ВРУ для электроустановки индивидуального жилого дома вы можете ознакомиться на странице:
Как работает ГРЩ
ГРЩ представляет собой металлический шкаф, в котором размещены:
- входные клеммы для подключения линии питания;
- выходные клеммы для подключения нагрузки;
- шинопроводы или провода;
- коммутационные устройства;
- автоматы защиты;
- УЗО;
- приборы контроля и учета энергии;
- устройства автоматического переключения на резерв;
- устройства компенсации реактивной мощности.
В зависимости от требований может быть огромное количество разновидностей ГРЩ. Самый простой и универсальный вариант работает таким образом:
- Кабель питания подключается к входным клеммам щита.
- Между входными клеммами и распределительными шинопроводами устанавливается главный рубильник.
- К шинопроводам через отдельные автоматы защиты подключаются отдельные потребители. При этом номиналы автоматов должны соответствовать мощности нагрузки.
- При включении главного рубильника шинопроводы оказываются под напряжением, при помощи автоматов защиты можно осуществлять коммутацию питания по каждому потребителю отдельно.
Обратите внимание! Неисправность одного из потребителей вызовет срабатывание соответствующего автомата, поэтому остальная нагрузка будет обеспечена питанием вне зависимости от состояния неисправной части.
Состав ВРУ
Харечко Ю.В. в своей книге [2] очень детально расписал из каких функциональных блоков и панелей может состоять ВРУ. Приведу соответствующие цитаты из его книги:
« Вводно-распределительные устройства состоят из функциональных блоков, под которыми понимают совокупность взаимосвязанной аппаратуры, установленной во ВРУ, которая обеспечивает выполнение определенных функций. В многопанельном ВРУ функциональный блок может быть выполнен в виде панели, обеспечивающей выполнение определенной функции. »
[2]
Вводно-распределительные устройства могут иметь следующие функциональные блоки [2]:
- блок ввода, через который во ВРУ подается электроэнергия. Этот функциональный блок содержит коммутационную и защитную аппаратуру, а также включает в себя часть объема ВРУ, необходимую для размещения, крепления и присоединения к аппаратуре проводников питающей сети (цепи);
- блок автоматического включения резервного питания (АВР), содержащий аппаратуру контроля и управления коммутационной аппаратурой блока ввода, к которой присоединяют резервные источники питания;
- блок учета электроэнергии, содержащий счетчик электроэнергии прямого или трансформаторного включения, трансформаторы тока и испытательную переходную коробку;
- блок распределения, содержащий коммутационную и защитную аппаратуру распределительных и конечных электрических цепей. Этот блок также включает в себя часть объема ВРУ или панели для размещения и присоединения проводников;
- блок автоматического управления освещением, содержащий коммутационную и защитную аппаратуру конечных электрических цепей общедомового освещения и аппаратуру управления этими цепями.
Многопанельные вводно-распределительные устройства состоят из панелей, представляющих собой отделяемые части многопанельного ВРУ, выполненные на единой конструктивной основе с другими панелями и содержащие соответствующие функциональные блоки.
Вводно-распределительные устройства могут иметь следующие панели [2]:
- панель ввода, содержащую коммутационную и защитную аппаратуру, а также аппаратуру управления блоков ввода и учета электроэнергии;
- панель ввода с АВР, представляющую собой панель ввода, оснащенную блоком АВР;
- панель распределения, содержащую аппаратуру блоков распределения, в которой могут также размещаться блоки учета электроэнергии, блоки автоматического или неавтоматического управления освещением и др.;
- панель противопожарных устройств, представляющую собой панель распределения, которая присоединена к вводной панели с АВР и предназначена для питания электрооборудования и цепей управления средств пожаротушения, цепей сигнализации противопожарных устройств, эвакуационного освещения и других электроприемников, необходимых для оповещения и ликвидации пожара.
Монтаж КРУ
Уже сама расшифровка КРУ говорит о том, что установки сразу производятся комплектами, и их не требуется собирать из разрозненных элементов. Изготовление КРУ осуществляется на специализированном предприятии. К месту размещения комплектные распределительные устройства доставляют в виде цельных шкафов или укрупненных блоков (по 3-5 собранных вместе камер), полностью готовых к монтажу. В последнее время широко используются смешанные КРУ, состоящие частично из сборных и комплектных элементов.
Процесс монтажа установок состоит из нескольких последовательных мероприятий:
- Подготовка фундамента.
- Сборка конструкции для осветительных пунктов отдельно стоящих защитных панелей и электроаппаратов.
- Подготовка внутренней сети заземления и сети общего освещения РУ.
- Размещение блоков КРУ. Каждая ячейка устанавливается на определенное место согласно плану. Монтаж начинается с крайнего элемента. Между собой отдельные блоки соединяются путем крепления боковых стенок друг к другу.
После завершения монтажных работ в обязательном порядке проверяют уровень масла в баках выключателей, правильность работы всех основных и вспомогательных элементов и устройств блокировки. Весь процесс необходимо проводить в соответствии с инструкцией предприятия-производителя, приложенной к оборудованию.
Убедившись, что все устройство собрано верно (особое внимание обращают на то, чтобы ячейки не располагались под наклоном), к выводам на задней дверце КРУ подводят высоковольтные кабельные линии и закрепляют их при помощи концевых муфт.
Классификация ВРУ
Вводно-распределительные устройства подразделяются на [2]:
- многопанельные ВРУ, в которых функциональные блоки выполнены в нескольких панелях;
- однопанельные ВРУ, выполненные на такой же конструктивной основе, что и многопанельные ВРУ, и содержащие все необходимые функциональные блоки; шкафные ВРУ, содержащие все необходимые функциональные блоки, установленные в оболочку шкафного типа.
По виду установки шкафные ВРУ могут быть напольного исполнения, настенного исполнения и встраиваемого в нишу.
Харечко Ю.В. в своей книге [2] акцентирует внимание на том, что:
« Согласно классификации низковольтных распределительных устройств, приведенной в ГОСТ Р 51321.1-2007, могут быть ящичные распределительные устройства, предназначенные для установки на вертикальной плоскости. Поэтому вводно-распределительные устройства, которые устанавливают на стенах, например, в электроустановках индивидуальных жилых домов, следует называть ящичными ВРУ, а не шкафными ВРУ. »
[2]
Требования
Вводно-распределительные устройства могут быть выполнены как электрооборудование класса I или класса II.
« Элементы конструкции ВРУ класса I, относящиеся к каркасам, оболочкам и другим проводящим частям, следует изготавливать преимущественно из стали с защитным покрытием. »
п. 6.2.1 [3]
« Оболочки ВРУ класса II, если они не выполняют функцию опорных элементов для токоведущих частей, должны изготавливаться из изоляционных материалов, обладающих стойкостью к воспламенению при воздействии нагретой до температуры (850±10)°С проволокой, при встраивании ВРУ в трудновоспламеняющиеся стены — до (650±10)°С (согласно ГОСТ IEC 60439-3). »
п. 6.2.2 [3]
Харечко Ю.В. требования пунктов 6.6 и 6.2.19 ГОСТ 32396-2013 сформулировал следующим образом [2]:
« Конструкция вводно-распределительного устройства должна обеспечивать одностороннее обслуживание с фасадной стороны. Органы управления коммутационной аппаратуры и аппаратуры управления размещают за дверями ВРУ. Вводно-распределительные устройства, которые устанавливают в электрощитовых помещениях, обычно изготавливают со степенью защиты не менее IP2X с передней и боковых сторон и IP00 – сверху, снизу и сзади. ВРУ, устанавливаемые вне электрощитовых помещений, должны иметь степень защиты (при закрытых дверях) не менее IP31 со всех сторон, кроме нижнего основания, примыкающего к полу. Степень защиты, обеспечиваемая оперативной панелью, при открытых дверях ВРУ должна быть не менее IP2X. В вводно-распределительном устройстве шкафного исполнения класса I оперативная панель может быть выполнена из проводящего или изоляционного материала, а во ВРУ класса II – только из изоляционного материала. »
[2]
Харечко Ю.В. в своем словаре [2] сформулировал требования п. 6.2.8, 6.2.9 и 6.2.14 из [3] следующим образом:
« Блоки ввода и распределения ВРУ должны иметь достаточный объем для размещения в них проводников и присоединения проводников к коммутационной аппаратуре и аппаратуре управления, к шинам и блокам зажимов, которое выполняют с соблюдением нормированных радиусов изгиба изолированных проводов и жил кабелей. В этих блоках должны быть предусмотрены элементы для крепления проводов и кабелей. В блоках ввода ВРУ также устанавливают устройства защиты от импульсных перенапряжений, которые подключают после вводной защитной аппаратуры. »
[2]
На основании пунктов 6.2.15, 6.2.17 из [3] Харечко Ю.В. сформулировал следующие требования [2]:
« В однопанельных ВРУ и вводных панелях многопанельных ВРУ следует предусматривать специальные отсеки с дверцами для размещения блоков учета электроэнергии. Дверцы должны запираться на ключ и иметь элементы для их опломбирования. Во ВРУ шкафного типа вводные зажимы для проводников питающей сети и цепи учета следует располагать за оперативной панелью, которая должна быть снабжена элементами для опломбирования, при этом блоки учета в отдельные отсеки могут не выделяться. »
[2]
Согласно п. 6.2.29 ГОСТ 32396-2013:
« Для снятия показаний счетчиков в дверцах отсеков или в дверях одно- и многопанельных ВРУ должны быть окна, закрытые ударопрочным прозрачным материалом. Такие окна могут предусматриваться также в дверях ВРУ шкафного типа. Допускается не выполнять окна для снятия показаний счетчиков во ВРУ, устанавливаемых в электрощитовых помещениях. »
[3]
Сечения фазных шин ВРУ выбирают в зависимости от значений номинальных токов вводной аппаратуры, приведенных в таблице 2 ГОСТ 32396-2013, с учетом их допустимого нагрева. Сечения защитной шины РЕ и нейтральной шины N принимают в зависимости от сечения фазных шин в соответствии с требованиями таблиц 3 и 4 ГОСТ 32396-2013 [3].
Таблица 3 — Сечения фазных и соответствующих им защитных проводников РЕ, мм2 (на основе ГОСТ 32396-2013)
| Сечение фазного проводника S, мм2 | Сечение соответствующего защитного проводника, мм2 | |
| S ≤ 16 | S | |
| 16 < S ≤ 35 | 16 | |
| 35 < S ≤ 400 | S/2 | |
| 400 < S ≤ 800 | 200 | |
| Примечание – Если материал защитного проводника отличается от фазного, то его сечение должно быть таким, чтобы обеспечивалась проводимость, эквивалентная проводимости соответствующего сечения проводника, приведенного в таблице. | ||
Таблица 4 — Сечения фазных и соответствующих им нейтральных проводников N, мм2 (на основе ГОСТ 32396-2013)
| Сечение фазного проводника S, мм2 | Сечение соответствующего нейтрального проводника, мм2 | |
| трехфазных цепей | однофазных цепей | |
| S ≤ 16 | S | S |
| S > 16 | S/2 | S |
« Сборные шины ВРУ оснащают специальными зажимами, посредством которых осуществляют разборные присоединения фазных, нейтральных и защитных проводников. Число зажимов на сборных шинах и их сечения должны соответствовать числу присоединяемых к ним проводников внешних и внутренних электрических цепей и их сечениям. Сборные шины должны выдерживать электродинамические и термические воздействия, вызванные токами коротких замыканий. »
[2]
« В вводно-распределительных устройствах должны быть предусмотрены зажимы, предназначенные для присоединения проводников внешних электрических цепей и имеющие средства для стабилизации контактного давления. К каждому зажиму для защитного или нейтрального проводника должен присоединяться, как правило, один проводник. Во ВРУ класса I зажимы для нейтральных проводников должны быть изолированы от их проводящих оболочек так же, как зажимы для фазных проводников, а зажимы для защитных проводников должны иметь электрические соединения с оболочками. Во ВРУ класса II зажимы для защитных и нейтральных проводников должны быть изолированы от их проводящих оболочек так же, как зажимы для фазных проводников. »
[2]
« Открытые проводящие части вводно-распределительных устройств класса I должны быть надежно соединены между собой и присоединены к их защитным шинам. Сопротивление между защитной шиной и каждой открытой проводящей частью ВРУ должно быть не более 0,1 Ом. »
[2]
« Внутренние электрические цепи ВРУ следует выполнять медными изолированными проводами. Сборные шины, как правило, должны быть медными. Можно применять алюминиевые шины, за исключением защитных шин РЕ, которые могу быть выполнены из стали с покрытием. В этом случае проводимость стальных шин должна соответствовать проводимости медных шин. »
[2]
« Провода внутренних электрических цепей, имеющие небольшие сечения, обычно прокладывают в вводно-распределительных устройствах пучками или размещают в коробах. Число проводов, объединяемых в пучок или прокладываемых в коробе, определяют по условиям их допустимого нагрева при протекании по ним электрических токов, равных номинальным токам аппаратуры, к которой они присоединены. Сопротивление изоляции внутренних цепей ВРУ в холодном состоянии должно быть не менее 10 МОм. »
[2]
Согласно пункта 6.8.1 из [3]:
« При номинальных токах ВРУ шкафного и однопанельного исполнений, а также при номинальных токах панелей многопанельного ВРУ превышение температуры их частей над температурой окружающего воздуха и допустимая температура нагрева этих частей при температуре окружающего воздуха 35 °С не должны быть более значений, приведенных в таблице 5 ГОСТ 32396-2013. »
[3]
Таблица 5 — Превышение температуры, °С (на основе ГОСТ 32396-2013)
| Часть ВРУ | Допустимое превышение температуры над температурой окружающего воздуха 35 °С1) | Допустимая температура нагрева, °С |
| Контактные соединения выводов аппаратуры, контактных зажимов с внутренними и внешними проводниками | 55 | 90 |
| Неизолированные проводники (шины) | 55 | 90 |
| Проводники с поливинилхлоридной изоляцией | 35 | 702) |
| Органы управления из изоляционного материала | 20 | 55 |
| Доступные части оболочки: – металлические – из изоляционного материала | 20 55 | 55 60 |
| 1) При верхнем значении температуры окружающего воздуха, отличном от 35 °С, допустимые превышения температуры могут быть изменены в пределах указанных допустимых температур нагрева. 2) Допустимая температура нагрева проводников с изоляцией другого вида устанавливается в технических условиях на ВРУ конкретных типов. | ||
Согласно п. 6.9.1 из [3]:
« Металлические детали ВРУ должны иметь защитные лакокрасочные, порошковые полимерные и (или) металлические покрытия. »
[3]
ГОСТ 32396-2013 (п. 6.10.2) установил срок службы вводно-распределительных устройств, равный 25 лет. В течение этого срока допускается замена отдельных комплектующих элементов ВРУ.
Требования к цветовой и буквенно-цифровой маркировке проводников в ВРУ.
Маркировку проводников в вводно-распределительных устройствах следует выполнять согласно требованиям ГОСТ 33542-2015 (IEC 60445:2010) [4], который установил общие правила для использования определенных цветов и буквенно-цифровых обозначений для идентификации проводников с целью обеспечения безопасности при эксплуатации электрооборудования и электроустановок. Установленные в ГОСТ 33542-2015 цвета и буквенно-цифровые обозначения проводников предназначены для применения в кабельной продукции, шинах, электрическом оборудовании и электроустановках.
Защитные проводники РЕ должны иметь зелено-желтый цвет, а нейтральные проводники N – синий цвет.
Требованиями ГОСТ 33542-2015 запрещено применять отдельно желтый цвет и зеленый цвет для маркировки проводников. Желтый и зеленый цвета также запрещено использовать в любых двухцветных комбинациях, кроме желто-зеленой цветовой комбинации.
Защитные и нейтральные шины должны обозначаться соответственно РЕ и N. Провода внутренних электрических цепей должны иметь на концах цифровую маркировку в соответствии с принципиальными схемами ВРУ. На концах сборных фазных шин, если иное не указано на принципиальных схемах, следует наносить знаки L1, L2, L3.
Фазные проводники в однофазных электрических цепях должны быть идентифицированы коричневым цветом, в трехфазных – коричневым, черным и серым цветами. Буквенно-цифровая идентификация фазного проводника однофазной электрической цепи должна быть «L», фазных проводников трехфазной электрической цепи – «L1», «L2» и «L3».
В случае если однофазная электрическая цепь является ответвлением от трехфазной электрической цепи, цветовая и буквенно-цифровая идентификация фазного проводника однофазной электрической цепи должна совпадать с цветовой и буквенно-цифровой идентификацией того фазного проводника трехфазной электрической цепи, с которым он имеет электрическое соединение.
