Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Щиток освещения или выключатели

Щиты освещения (ЩО)

Щит освещения (ЩО) предназначается для приема, а также распределения электрической энергии до 380 Вольт с частотой 50 Гц. Обычно щиты устанавливают в жилых, административных или других типах домов. Благодаря установке таких щитов можно обеспечить защиту от перегрузок и токов короткого замыкания.

В этой статье мы рассмотрели особенности и конструкцию щитов освещения. Также вы узнаете, как происходит установка щитов освещения своими руками.

Селективный щиток от Schneider Electric

17 ноября 2020 В современном мире ежегодно растет количество применяемых электрических приборов, что приводит к тому, что электрические сети становятся все более разветвленными и увеличивается количество защитных устройств, которые устанавливаются в электрических щитах. Возникает новая задача – как обеспечить надежную и бесперебойную работу этой сложной системы. На языке специалистов это называется обеспечить «селективную работу» т.е. сделать так, чтобы любое повреждение электрической сети отключалось бы ближайшим к нему защитным устройством, а остальные ее части оставались бы в работе, не отключая электроснабжение потребителя. Сложность данной задачи состоит в том, что при этом необходимо защищать сеть от повреждений т.е. нужен баланс между возможностью своевременно отключить повреждение и необходимостью сделать это с наименьшими потерями для электроснабжения потребителя. Каким образом можно сделать это?
Основная опасность связана с протеканием по сети тока, превышающего номинальное значение, на которое эта сеть расcчитана. Для защиты от высоких токов короткого замыкания и перегрузки используются автоматические выключатели (иногда для краткости их называют «автоматы»). Важно помнить, что эксплуатация сети без устройств, защищающих от короткого замыкания и перегрузки, недопустима ни при каких обстоятельствах!
Рассмотрим вариант решения на основе наиболее популярной в настоящий момент линейки модульного оборудования Easy 9 производства Schneider Electric. Это оборудование среднего ценового сегмента, которая обладает оптимальным соотношением цена/качество и имеет самый широкий ассортимент защитных устройств среди других аналогичных предложений. В составе линейки представлены автоматические выключатели с отключающей способностью 4,5 кА и 6 кА и различными время-токовыми характеристиками B,C и D, все виды современных устройств дифференциального тока, устройства защиты от перенапряжений, выключатели – разъединители и реле напряжения. Отдельно стоит сказать об экономичной серии пластиковых щиток для модульного оборудования Easy 9 Box, производимых в России.
Широкий выбор автоматических выключателей Easy 9 разных типов позволяет решить задачу обеспечения селективной работы автоматов в щитах конечного распределения. Самый простой вариант это установка в щите автомата с характеристикой D в качестве вводного (на отходящих линиях обычно применяют автоматы с характеристикой С или В), повышает порог токовой селективности. Это возможно за счет того, что автоматы с разными характеристиками отключаются при различных величинах токов. Например, автомат с характеристикой В отключается мгновенно, если через него протекает ток от 3 до 5 номинальных токов т.е. если номинал составляет 10 А, то диапазон мгновенного отключения составит от 30 до 50А. Аналогично, для автоматов с характеристиков С этот диапазон от 5 до 10 номиналов, для D от 10 до 20 номиналов. Рассмотрим взаимодействие двух автоматов с характеристикой С, где 40 А установлен на вводе, а 10 А на отходящей линии. Исходя из сказанного выше, при коротком замыкании автомат 10 А отключится в диапазоне токов 50 — 100 А, а 40 А в диапазоне 200 – 400А. Т.е. если ток при повреждении будет превышать 200 А, то с большой долей вероятности отключится вводной автомат или оба, что не обеспечивает селективной работы. В случае. Если на вводе будет установлен автомат также на 40А, на с характеристикой D, диапазон его срабатывания будет от 400 до 800 А и порог селективной работы составит уже 400 А. Таким образом применение автоматов с характеристикой D на вводе позволяет уменьшить риск ложного отключения вводного автомата при повреждении на отходящей линии.
Кроме того, установка на вводе щита автомата с более высокой отключающей способностью (6 кА против 4.5 кА) позволяет «подстраховать» нижестоящий автомат на случай отключения коротких замыканий с большими токами, что повышает надежность и безопасность всей системы распределения в щите.
Вторым важным вопросом является обеспечение селективной работы устройств дифференциального тока – УДТ, к которым относятся выключатели дифференциального тока (раньше их называли УЗО) и дифференциальные автоматы (обычно их для краткости называют диффавтоматы). Оба вида этих устройств могут выполнять функцию защиты объекта от пожара и защищать человека от поражения током.
Все устройства дифференциального тока имеют техническую характеристику номинальный отключающий дифференциальный ток, это величина тока (тока утечки), при котором УДТ отключается. Для защиты от поражения электрическим током применяются УДТ, у которых этот параметр составляет не более 30 мА. По ГОСТ Р 50572.4.42-2012 для защиты от пожара должны устанавливаться УДТ с номинальным отключающим дифф. током менее 300 мА. Кроме того, для отдельных видов нагрузок, где из-за отказа высока вероятность пожара должны быть установлены УДТ с номинальным отключающим дифф. током менее 30 мА. К таким нагрузкам можно отнести, к примеру, теплые полы с пленочным нагревательным элементом.
ГОСТ Р 50571.5.53-2013 устанавливает основные правила взаимодействия УДТ в электрической цепи для двух случаев: для применения в жилищном строительстве и для прочих применений. Так, для жилищного строительства необходимо, чтобы УДТ на вводе имело номинальный отключающий дифференциальный ток в три раза больше, чем устройство на отходящей линии. Это условие подразумевает, что при установке на отходящих линиях УДТ с током отключения 30 мА на вводе мы можем применять устройства, имеющие ток срабатывания как 300 мА, так и 100 мА т.к. это соответствует условию, указанному выше. Выбор тока срабатывания вводного УДТ определяется несколькими факторами, в частности длиной присоединенных кабелей и мощностью нагрузок. На практике же для квартир и небольших дачных домов на вводе используют устройства 100 мА, для коттеджей применяют УДТ с током отключения 300 мА т.к. электрические цепи в последнем случае являются более разветвленными.
Однако, как показывает практика, выполнение этого условия не всегда позволяет обеспечить селективную работу УДТ. Дело в том, что повреждения изоляции не всегда развиваются постепенно, иногда из-за повреждений изоляции ток утечки быстро достигает больших значений, что приводит к отключению не только УДТ на поврежденном участке, но и вводного устройства дифференциального тока, что обесточивает всю электроустановку. Такая ситуация очень неприятна для любого жилища, а для дома и вовсе является критической т.к. отключаются жизненно важные потребители. Помимо дискомфорта и отключения, по сути, всех инженерных систем в доме, полное отключения электроснабжения требует еще и много времени на поиск поврежденного участка и восстановление работы всех систем. В зимнее время это может привести к замерзанию и повреждениею, например, систем водоснабжения и отопления дома и значительному финансовому ущербу.
Решением в даном случае будет установить на вводе УЗО с выдержкой времени на срабатывание, так называемое селективное УЗО. Этот тип устройств имеет индекс «S» (от англ. Selectivity – селективность) и в случае повреждения отключается с задержкой до 130 миллисекунд (полное время отключения может быть до 0,5 сек в зависимости от величины дифф. тока см таблицу 1). Такие УЗО с недавнего времени представлены в линейке Easy 9, производимой Schneider Electric.

Читать еще:  Чем ограничить ток светодиодной ленты


Как это работает? Например, в квартире установлены селективное УДТ с отключающим током 300 мА на вводе электрического щита и несколько УДТ с отключающим током 30 мА на группах, питающих электрические розетки, как показано на рис 1. Возникло повреждение кабеля в электрической розетке и из-за этого возникает дифференциальный ток 200 мА, который обнаруживают групповое и вводное УДТ, при этом групповое УДТ отключается мгновенно, а селективное вводное ждет ждет 60 мсек (из таблицы 1). Отключение группового устройства устраняет ток повреждения и вводное УДТ не отключается т.е. остальная, неповрежденная часть электроустановки остается в работе. Таким вот образом отключается только аварийный участок и при этом не нарушается электроснабжение объекта вцелом. При этом селективное УЗО как бы «подстраховывает» УЗО на отходящих линиях. Если одно из них по какой то причине не сработает, в этом случае селектиное УЗО отключится, защитив всю электрическую цепь от дальнейшего развития аварии.
Рис.1

Сейчас применение селективных УЗО в жилых и общественных зданиях является обязательным. Так, действующий СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» п.10.13 требует, для повышения уровня защиты от возгорания, установки УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током до 300 мА. При этом, для соблюдения селективности срабатывания УДТ при двух- и многоступенчатой схеме установки, уставка и время срабатывания УДТ установленного ближе к источнику питания должно быть не менее чем в 3 раза больше, чем у УДТ установленного ближе к потребителю. Другими словами, УДТ на вводе должно иметь уставку диффтока до 300 мА и выдержку времени срабатывания т.е. быть селективным.
Таким образом, используя автоматические выключатели линейки Easy 9 с различными номиналами и время-токовыми характеристиками, а также селективные УЗО Easy 9 мы можем обеспечить надежную защиту и бесперебойную работу электрической сети дома или квартиры. Доступная цена и высокое качество этого оборудования, а также постоянно расширяющися ассортимент позволяют решать с помощью линейки Easy 9 любые задачи современного электромонтажа.

Технические решения проекта

В проекте реализованы следующие технические решения:

  • защита от скачков и перепадов питающего напряжения;
  • неотключаемые линии, подключаемые через источник бесперебойного питания (ИБП).
  • мастер-выключатель всех отключаемых приборов (кнопка ОТПУСК);
  • мастер-выключатель всего освещения в квартире;
  • все освещение в квартире управляется подпружиненными кнопками звонкового типа;
  • 8 групп диммируемого освещения.

«Мозгом» системы автоматизации всего освещения в квартире является программируемое реле ОВЕН ПР200 с двумя модулями расширения ПРМ.

Алгоритм работы освещения

Одинарным нажатием на кнопку любого из выключателей включается соответствующая группа освещения, либо одинарный светильник. Повторное нажатие на кнопку, соответственно, отключает группу либо светильник.

Восемь диммируемых групп работают по такому алгоритму:

  • одиночное нажатие на кнопку включает соответствующую группу либо одиночный светильник на максимальную яркость;
  • повторное одиночное нажатие на кнопку отключает работающую линию освещения;
  • нажатие и удерживание приводит к плавному нарастанию яркости группы светильников вплоть до максимальной яркости;
  • повторное нажатие и удерживание приводит к плавному снижению яркости включенной линии вплоть до отключения.

Мастер-выключатель освещения дает возможность одним нажатием на кнопку у входной двери погасить сразу все освещение в квартире, и обычное освещение, и диммируемое.

При этом сохраняется возможность локального управления любой группой освещения в любой комнате. Например, вы рано утром уходите из квартиры, когда домочадцы еще спят. Нажатием на кнопку мастер-выключателя при выходе вы гасите все освещение в квартире.

Когда кто-то из домочадцев проснется, он сможет пользоваться любой группой освещения в полном объеме, как включать, так и отключать и диммировать. Это очень удобно!

Следит за нажатием всех кнопок и выдает необходимые команды на соответствующие группы освещения программируемое реле ОВЕН ПР200. Соответствующий алгоритм управления создается в среде программирования Owen Logic и загружается в ОВЕН ПР200.

Программируемое реле принимает на свои входы команды от кнопок управления светильниками, обрабатывает их по заложенной в него программе и выдает необходимые сигналы на соответствующие свои выходы, которые через промежуточные реле или диммеры управляют конкретной группой светильников.

Читать еще:  Емкостный ток для кабелей из спэ

Техническая реализация

Для удобства, а также, чтобы свести к минимуму ошибки при установке и подключении отходящих линий к щиту, подключение кнопок освещения и светильников вынесено на отдельные двухуровневые клеммы Phoenix Contact в верхней части электрощита.

Подключение неотключаемых линий реализовано через винтовые клеммы Hager, для возможности последующего их подключения через ИБП.

Компоновка щита разделена на две части: слева ввод и силовая распределительная часть, справа неотключаемые и автоматика освещения.

Включение/отключение отключаемых потребителей осуществляется контактором, управляемым посредством мастер-выключателя. Управление реализовано программно через программируемое реле ОВЕН ПР200.

Контактор применен Hager с ручным управлением, для возможности управления отключаемыми приборами в случае его выхода из строя, до замены на новый.

Выходные сигналы на управления группами светильников от программируемого реле ОВЕН ПР200 подаются через цокольные промежуточные реле АВВ. Это предотвращает выход из строя внутренних реле на самом ОВЕНе из-за действия пусковых токов драйверов светильников.

Плавное изменение яркости восьми групп освещения обеспечивают диммеры Finder, которые элегантно разместились на нижней рейке справа.

От проекта до сборки

Любая идея, прежде чем предстать в законченном виде, проходит до физической реализации несколько этапов. Электрощит также проходит ряд обязательных этапов от постановки задачи до конечного, готового к установке продукта.

После разработки и согласования технического задания выполняется длительный и сложный этап проектирования будущей сложной технической системы. Прорабатывается целесообразность конкретного технического решения, часто в несколько итераций. Рассчитывается и выбирается необходимое оборудование.

Выполняются детальные схемы подключения оборудования, его компоновки и логическое размещение в электрощите и многое другое.

Разрабатывается программное обеспечение, которое будет управлять всей системой. В рассматриваемом щите это программная среда Owen Logic.

Когда проект готов, известно все оборудование, по каждой позиции выполняется детальная спецификация для закупки оборудования для будущего электрощита. Иногда по некоторым позициям приходится ждать оборудование довольно долго.

Финальный этап — непосредственно сборка электрощита, воплощение мысли в реальном изделии!

Все оборудование проходит входной контроль, маркируется, расставляется в щите на DIN-рейках в соответствии с разработанным проектом. Выполняется коммутация всех соединений.

Когда все подключено, щит проверяется, закачивается программа, все тестируется. На пластрон наклеивается яркая интуитивно понятная маркировка, готовится комплект сопроводительной документации к щиту для передачи заказчику.

Вот такой не быстрый процесс от технического задания до готового собранного электрощита!

Электрощит умного дома

Структура условного обозначения модуля ЩОВ-Б

ЩОВ-Х1 Х2 Х3 Б Х4

ЩОВ – щиток осветительный взрывозащищенный

Разделительный знак или цифра «5», указывающая на применение трехполюсного автоматического выключателя на номинальный ток 25А.

Х1 – количество линейных модулей однополюсных автоматических выключателей (в одном модуле три выключателя): 0,1,2,3,4.

Х2 – наличие модуля разъединителя:

    0 – без разъединителя;

  • 1 – с разъединителем.
  • Х3 – вид присоединительного модуля:

      0 – с клеммником для присоединения жил кабелей сечением от 10 мм 2 до 35 мм 2

  • 1 – с блоком зажимов для присоединения жил кабеля сечением от 35 мм 2 до 95мм 2
  • Б – буква, указывающая на модернизацию изделия.

    Х4 – вид климатического исполнения и категория размещения по ГОСТ 15150: УХЛ1, Т1.

    Пример записи формулировки заказа:

    ЩОВ-311Б УХЛ1

    Что соответствует: модуль типа ЩОВ-Б с тремя линейными модулями с однополюсными выключателями, модулем разъединителя и присоединительным модулем, комплектуемым блоком зажимов, модернизированный, для внутрироссийских поставок в районы с умеренным и холодным климатом при его заказе и в документации другого изделия.

    Маркировка взрывозащиты: 2Ex d е IIB T4 Gc X

      переменного тока — до 400В

  • постоянного тока — до 230В
  • Номинальный ток: до 100А

    Климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ1, Т1

    Температура окружающей среды:

      для исполнения УХЛ1 — от — 60°С до + 40°С

  • для исполнения Т1 — от — 10°С до + 45°С
  • Степень защиты от внешних воздействий: IP65

    Номер технических условий: ПИНЮ.656517.001 ТУ

    Особенности

    Конструктивно щиты для автоматических выключателей изготавливаются из металла или из электро изолирующего пластика.

    Металлическое исполнение позволяет обеспечить прочность, устойчивость к механическому воздействию.

    Оцинкованные варианты могут устанавливаться на улице, так как устойчивы к влиянию внешней среды, на них не появляется коррозия.

    Пластиковые корпуса щитов устойчивы к воздействиям внешней среды, однако имеют меньшую механическую прочность. В основном устанавливаются внутри помещений, имеют меньшие максимальные размеры и меньший форм-фактор устанавливаемых автоматов.

    Установка элементов защиты и распределения электроэнергии производится на стандартную DIN рейку, что делает монтаж простым и быстрым.

    Важно! Для предотвращения от несанкционированного доступа, многие корпуса электрощитов оснащаются замками, и элементами для опломбирования.

    Аварийный (автоматический) ввод резервного питания (АВР)

    Электрический щит, который подает электричество в систему при нарушениях работы основного питания. Этот тип щитов является самым распространенным и используется практически в любой электросети. Если в систему прекращает поступать электричество, АВР переключает её на запасной источник питания (другой канал подачи электричества или аварийный генератор, на котором система будет работать до устранения неполадки).

    Чаще всего используются два подтипа щитов АВР:

    • Приоритетный, в котором основным может быть только один из каналов питания
    • Бесприоритетный, где основным может быть любой из каналов питания в разные промежутки времени

    Щиты управления освещением — назначение, разновидности, комплектация

    Щиты управления освещением — ЩУО или ЩО — применяются на территориях и в зданиях различного назначения: в общественных, в административных, в жилых и в нежилых, — практически везде, где необходимо осуществлять контроль освещенности в разное время суток. Сегодня щиты освещения можно встретить, например, в загородных домах и вообще на постройках практически любого назначения, ибо нет никакой проблемы в том, чтобы модифицировать щит под конкретные цепи, под решение индивидуальных задач.

    Читать еще:  Где устанавливать выключатели света

    Назначение щитов управления освещением. Удобство и безопасность

    Применение таких щитов (шкафов) весьма удобно, ведь выключатели в них собраны на панели очень компактно, к тому же все сделано безопасно: провода и клеммы скрыты внутри корпуса так, что случайный контакт с ними исключен. К тому же шит оснащен дверцей, которая закрываются на замок, а это значит, что случайные и несанкционированные попытки доступа к выключателям и другим аппаратам внутри щита исключены.

    Прочный металлический корпус щита освещения содержит внутри все необходимые аппараты для обеспечения надлежащего управления осветительными приборами на данном участке электрической сети, относящемся к определенной территории или к какому-то зданию.

    Кроме первоочередных функций включения и выключения освещения, шит освещения способен обеспечить защиту цепи от перегрузок и от короткого замыкания — аварийно разъединить цепь в момент превышения максимально допустимого тока.

    Таким образом, с установкой ЩО потребитель получает как стандартный набор, необходимый для включения и выключения осветительных приборов на участке, в доме, на этаже, в постройке или в здании и т. д., так и надежную защиту цепи на случай наступления нештатных режимов.

    Итак, основные функции щита управления освещением следующие:

    • Ввод сети в щит(трехфазной или однофазной);
    • Распределение питания по цепям нагрузок (по группам потребителей);
    • Включение и выключение отходящих цепей;
    • Защита цепей от короткого замыкания и от перегрузок;
    • При наличии УЗО — защита от токов утечки.

    Монтаж корпуса щита может быть как навесным, так и встраиваемым — корпус универсален, он похож на шкаф, который можно хоть повесить на стену, хоть встроить в нишу. Зачастую заказывая ЩО для своих целей, человек выбирает размер шкафа, необходимое количество автоматов для своей нагрузки, а также согласовывает список аппаратов, которые должны быть установлены внутри. Щиты, выпускаемые серийно изготовителями, имеют разнообразные модификации, из которых можно просто выбрать, либо заказчику разрабатывают индивидуальный проект.

    Исполнение шита управления в виде компактного шкафчика с дверцей на замке, позволяет легко скрывать его среди декоративных элементов интерьера, например в шкафу или за занавеской в любом помещении, из которого лучше всего, удобнее всего, освещением управлять, проще говоря — где он будет под рукой. Щиты в климатическом исполнении УХЛ4 могут быть установлены не только в неотапливаемых помещениях, но и на улице, где они смогут нормально работать даже в мороз.

    Разновидности щитов управления освещением. Разнообразие функций управления

    Как отмечалось выше, щиты изначально предназначены для управления освещением на различных объектах. Между тем, на каждом объекте цепи освещения организованы по своему. Групп освещения может быть несколько, до 20 или даже больше, причем сами цепи могут быть как однофазными, так и трехфазными. Управление освещением возможно не только ручное, но и автоматическое с использованием реле освещенности, когда сигнал на выключатель подается из какого-нибудь места на объекте или по очереди из нескольких мест.

    В итоге функционал ЩО может быть расширен:

    • Ввод сети;
    • Распределение питания по нескольким группам однофазных или трехфазных потребителей;
    • Ручное, местное, автоматическое или автоматизированное управление группами осветительных приборов;
    • Защита приборов от КЗ, от перегрузки, от утечки, от нецелесообразной работы ламп в светлое время суток.

    Так достигается не просто эффективное управление освещением, но и удобство и комфорт для домовладельца или для обслуживающего персонала, облегчается их труд, снижается потребность в обслуживании, отпадает надобность в регулярном личном присутствии возле щита, облегчаются в целом диспетчеризация и контроль за работой осветительных приборов и сопряженных с ними цепей.

    Комплектация щитов управления освещением. Широкие возможности

    В простейшем виде шит управления освещением обязательно содержит защитные автоматические выключатели (6, 16, 25А) с ручным управлением, кроме того могут содержаться контакторы, фотореле или таймер. На дверце возможна индикационная лампа и кнопки.

    Так например, при наличии фотореле, схема работы щита может быть следующей: вечером, пока кнопка не нажата, схема не получает питания; когда кнопка нажимается — питание подается через нормально замкнутый контактор, обмотка которого управляется фотореле, на нагрузку, которой являются осветительные приборы нескольких групп. С наступлением утра фотореле разомкнет контактор.

    Более сложные шиты (шкафы) могут располагать более широкими функциональными возможностями, которые задаются производителем или индивидуальным проектом. Так, например, шкаф может содержать: программируемый логический контроллер, счетчик электроэнергии, выключатели, контакторы, управляемые с различных датчиков, позволять выбор ручного или автоматизированного управления и т. д.

    К примеру: в выбранном режиме по сигналу с фотоэлемента, установленного на улице, с наступлением сумерек включается группа «фонари на улице», освещение внутри помещения гаснет по таймеру в 23:00, при этом на дверце загорается индикатор «ночь»; утром в 7:30 по таймеру включается свет в одном из цехов, затем по сигналу с фотоэлемента размыкается контактор — гаснут «фонари на улице», и включается свет в одной из построек, при этом на дверце загорается индикатор «день».

    Невозможно охватить абсолютно весь функционал щитов в рамках одной статьи, однако можно с уверенностью утверждать, что сегодня на рынке доступны как серийные щиты, так и изготавливаемые по индивидуальным проектам, включая щиты с программируемой логикой энергосберегающего и эффективного управления освещением. Документацию на серийные щиты, на их комплектацию, а также схемы работы — производители всегда предоставляют.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector