Сборка и монтаж распределительных электрических щитов и шкафов. Подключение кабелей и проводов.

1. Первая задача, которую нужно решить на подготовительном этапе — правильно, рационально и эффективно подвести к проектному месту установки распределительного щита кабель/кабели питания, — в зависимости от количества вводов (вводных кабелей или «входящих»), а также гораздо больший по объему пучок кабелей групповых линий энергопотребителей (распределяющих «отходящих» кабелей). Кабели следует подводить с гарантированным запасом в 1-1,5 м. (на случай некоторого смещения места монтажа щита) и с учетом на прокладку внутри шкафа, на подключение кабелей. При открытой установке распределительных щитов (настенный монтаж навесных шкафов/боксов), особенно вне электрощитовых, в помещениях, доступных неквалифицированному персоналу — кабели целесообразно подводить в электротехнических коробах или металлических лотках, закрытых защитными крышками (если нет возможности скрытой, внутристенной прокладки) или в легкой гофрированной трубе в пространстве за подшивными (фальш-) стенами, — при внутристенном, скрытом заводе кабелей. При скрытой установке распределительных щитов (внутристенный монтаж встраиваемых шкафов/боксов) — кабели целесообразно подводить в легкой гофрированной трубе в пространстве за подшивными (фальш-) стенами (перегородками). При любом варианте завода кабелей — кабели в шкаф целесообразно заводить единым пучком, с одной стороны (если позволяют условия) или с двух сторон.

На снимках слева: Варианты завода кабелей в щиты (материал для критического анализа).

Справка. Чтобы правильно спланировать место ввода кабельных пучков в распределительный щит (шкаф), необходимо заранее изучить конструкцию данного распределительного щита, — уточнить место расположения в щите уплотнительных кабельных сальниковых панелей или вводниц (служащих для обеспечения пылевлагозащищенного ввода кабелей в щит). В зависимости от реализуемой степени защиты, сальниковые панели маркируются: IP30, IP55 и т.д. Сальниковые панели конструктивно могут выполняться с разметкой вырезов (разметка для выбивания отверстий на пластиковых сальниковых панелях, или выштамповка, облегчает проделывание отверстий для кабелей).

На снимках слева: Варианты выполнения сальниковых вводов в щитах (и мини-щитках) «Hager». Для ввода кабелей питания (вводных кабелей или «входящих») могут применяться верхние панели с вмон-тированными сальниковыми вводами или вводницами.

Примечание: профессиональные сборщики распределительных щитов рекомендуют при необходимости установки щитов в помещениях с по вышенной влажностью (во «влажных» и «сырых» помещениях — согласно «ПУЭ», гл. 1.1, 7-е изд., п.п. 1.1.7, 1.1.8) ввод в щит всех кабелей производить только снизу — для избежания попадания влаги внутрь щита при снятии сальника или кабельного ввода.

2. Вторая задача, которую нужно решить на подготовительном этапе — грамотно завести в шкаф распределяющие «отходящие» кабели, уделив первостепенное внимание их правильной маркировке. Разделайте все кабели: снимите верхнюю оболочку (на 150250 мм. или более) и разделите на жилы. Сразу подписывайте (маркируйте) и кабель в целом, у основания, и жилы кабеля (например, при предварительной, рабочей маркировке удобно надевать на провод кембрик светлого цвета или трубку от того же провода, маркером подписывать).

Все специалисты, занимающиеся сборкой и монтажом электрощитов, советуют при вводе и прокладке кабелей внутри щита, — обязательно делать запас кабеля!

На фото слева: Рабочие моменты разводки и расключения кабелей в щите.

Следует обратить внимание, что для грамотной, качественной и быстрой прокладки кабелей/проводов внутри корпуса щита/шкафа предусмотрено достаточное количество аксессуаров: перекладины для крепления кабелей в отсеке кабельной сборки; крепления для вертикальных и/или горизонтальных кабелей (см. фото внизу);

крышки креплений для вертикальных и/или горизонтальных кабелей; кабельные каналы (самоклеящиеся и на держателях); гибкие кабельные каналы для подвода кабелей к двери; провода соединения с корпусом (служат для заземления двери шкафа или кабельного канала с установленной на них аппаратурой, рамочного держателя монтажной платы с установленной на ней аппаратурой). Все доступные прикосновению открытые проводящие части щитов и их конструктивные элементы для установки аппаратов, которые могут оказаться под напряжением (в т.ч. дверца щита, если на дверце закреплены аппараты на напряжение, превышающее безопасное!), должны иметь надежную электрическую связь с зажимом для присоединения нулевого защитного проводника «PE» или «РЕN»-проводников питающей цепи.

Справка. Для дверей, заглушек и подобных деталей обычные металлические винтовые и шарнирные соединения считают достаточным для обеспечения непрерывности цепи защиты при условии, если на них не закреплено никакой электрической аппаратуры (ГОСТР 51321.1-2000, п. 2.6.4).

Отверстия в кабельных вводах, заглушках и тому подобных элементах должны выполняться так, чтобы при правильной прокладке кабелей обеспечивались установленные меры защиты от прикосновения к токоведущим частям и не нарушалась степень защиты оболочки (ГОСТ 22789-94, п. 7.4.3.1.5).

Совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник «PEN», нулевой защитный «РЕ» и нулевой рабочий «N» проводники должны различаться цветом (ГОСТ Р 51778-2001, п. 6.7.8). Цвета проводников — по ГОСТ Р 50462-92, п. 3.2.2: Совмещенный нулевой рабочий и нулевой защитный проводник («PEN»-проводник) обозначают одним из следующих способов:

— зелено-желтым цветом по всей длине и светло-голубым на концах;
— светло-голубым цветом по всей длине и зелено-желтым на концах.

Нулевые защитные проводники «РЕ» должны иметь зелено-желтый цвет, нулевые рабочие проводники «N» — голубой.

Справка. 1. Цветовая идентификация жил кабелей, изолированных поливинилхлоридным пластикатом или изолированных резиной:
— трехжильный кабель: голубой, черный, коричневый либо комбинация зеленого и желтого(нулевой защитный проводник), голубой, черный:
— четырехжильный кабель (включая нулевой защитный проводник): комбинация зеленого и желтого (нулевой защитный проводник), голубой, черный, коричневый.
2. Цветовая идентификация трех одножильных кабелей черного цвета в одном комплекте:
— один кабель с меткой голубого цвета;
— один кабель без метки или с меткой черного
цвета;
— один кабель с меткой коричневого цвета.
3. Цветовая идентификация проводников по функциональному назначению цепей, в которых используют (согласно ГОСТ 12.2.007.0):
— для проводников в силовых цепях — черный;
— для проводников в цепях управления, измерения и сигнализации переменного тока — красный;
— для проводников в цепях управления, измерения и сигнализации постоянного тока — синий;
— для нулевых защитных проводников — комбинация зеленого и желтого;
— для проводников, соединенных с нулевым рабочим проводником и не предназначенных для заземления, — голубой.
Общие требования по маркировке кабелей (проводов) в электроустановке следующие («ПУЭ», гл. 2.3, 6-е изд., с изменениями 1998 г, п. 2.3.23; «СНиП 3.05.06-85», п.п. 3.2.2, 3.1033.105).

Каждая кабельная линия должна быть промаркирована и иметь свой номер (по кабельному журналу) или наименование. На открыто проложенных кабелях и на кабельных муфтах должны быть установлены бирки. Если кабельная линия состоит из нескольких параллельных кабелей, то каждый из них должен иметь тот же номер с добавлением букв А,Б,В и т.д.
Как правило, для обозначения силовых кабельных линий (до 1000 В) используются квадратные бирки, для высоковольтных силовых кабельных линий (выше 1000 В) — круглые бирки, для контрольных кабельных линий — треугольные бирки.

Провода и кабели, прокладываемые в коробах и на лотках, должны иметь маркировку (бирки) в начале и конце лотков и коробов (не реже, чем через каждые 50 метров), а также в местах подключения их к электрооборудованию, на поворотах трассы и на ответвлениях.

На открыто проложенных кабелях бирки должны быть установлены: а) в начале и конце лотков и коробов, а также в местах подключения их к электрооборудованию; на кабелях, проложенных открыто в кабельных сооружениях — не реже, чем через каждые 50 метров; б) в местах изменения направления трассы; в) с обеих сторон проходов через междуэтажные перекрытия, стены и перегородки; г) в местах ввода (вывода) кабеля в траншеи и кабельные сооружения. На скрыто проложенных кабелях в трубах или блоках бирки следует устанавливать на конечных пунктах у концевых муфт, в колодцах и камерах блочной канализации, а также у каждой соединительной муфты.

На бирке кабелей и концевых муфт указывается (на одной или на двух сторонах): проектное обозначение кабельной линии (из кабельного журнала), марка кабеля/провода и сечение (из кабельного журнала), напряжение (из кабельного журнала), начало и конец кабельной линии (из кабельного журнала), фактическая длина кабельной линии — по результатам фактической прокладки («ПУЭ», Гл. 2.3, п. 2.3.23; «ПТЭЭП-2003», Гл. 2, п. 2.4.5). Например, опытными монтажниками предлагается такой вариант маркировки: на лицевой стороне бирки: проектное обозначение, напряжение, откуда и куда идет; на оборотной стороне бирки: марка кабеля/провода, количество жил, сечение, длина.
На бирке соединительных муфт указывается: номер муфты и дата монтажа (число, месяц, год).

Бирки следует применять: в сухих помещениях — из пластмассы, стали или алюминия; в сырых помещениях, вне зданий и в земле — из пластмассы («ПУЭ», Гл. 2.3, п. 2.3.23; СНиП 3.05.06-85, Гл. 3, п.п. 3.103-3.105). Бирки должны быть закреплены на кабелях капроновой нитью или оцинкованной стальной проволокой диаметром 1-2 мм., или пластмассовой лентой с кнопкой.

На снимке слева: Вариант монтажа и маркировки силовых шин.

По завершении рабочей маркировки кабелей, — объедините жилы по назначению: в одном пучке — фазные проводники, в других — рабочие «нули» и защитные «нули», если применяется УЗО — для этих линий подвяжите рабочий «ноль» вместе с «фазой». Плотно свяжите эти три кабельные связки («косы»), при этом удобно пользоваться специальными пластиковыми хомутами (стяжками). Пучки проводов следует укладывать ближе к местам, где они будут подключаться.

3. На этом подготовительный этап завершен. Далее следует монтировать DIN-рейки, на DIN-рейки устанавливать проектное оборудование (устройства защиты и управления). Монтировать «нулевые» клемники.

Вне зависимости от размеров, видов исполнения щита и пр. конструктивных элементов, в любом щите должны быть предусмотрены следующие виды контактных зажимов для присоединения внешних проводников: а) вводные зажимы для присоединения фазных проводников питающей цепи (при отсутствии аппарата на вводе щита); б) зажимы для присоединения нулевых рабочих проводников «N» питающей и групповых цепей; в) зажимы для присоединения нулевых защитных проводников «PE» или «PEN»- проводников питающей цепи и проводников «PE» групповых цепей (ГОСТ Р 51778-2001, п. 6.3.1).

Вводные зажимы (по пункту а) должны обеспечивать независимое присоединение двух проводников питающей цепи на ступень большего сечения, которое соответствует номинальному току щита, а также возможность присоединения к ним проводников внутренних цепей (ГОСТ Р 51778-2001, п. 6.3.5). Зажимы для нулевых рабочих проводников «N» и нулевых защитных проводников »PE» групповых цепей должны обеспечивать присоединение одного проводника того же сечения, что и зажимы выводов защитных аппаратов этих цепей (ГОСТР 51778-2001, п. 6.3.6).

Справка. Перед монтажом распределительного щита (шкафа) целесообразно убедиться, что предлагаемый проектом щит конструктивно и по техническому исполнению (по значению номинальных токов щита) соответствует значениям номинального тока вводного аппарата и номинальных рабочих токов защитных аппаратов групповых цепей (ГОСТ Р 51778-2001, п. 5.3). Проще говоря, — убедиться, что щит соответствует параметрам электроустановки (это важно, прежде всего, в части шин «РЕ» и «N», если они входят в штатную комплектацию щита).

Справка. Нулевой рабочий проводник (N) — проводник, соединенный с нейтральной точкой сети, и который может быть использован для передачи электрической энергии (ГОСТР 51321.1-2000, п. 2.6.4).

Справка. Нулевой защитный проводник (РЕ) — проводник, необходимость которого опре-делена мерами защиты от поражения электрическим током, для электрического соединения со следующими частями: открытыми проводящими частями; сторонними проводящими частями; главным заземляющим зажимом; заземлителем; заземленной точкой источника питания или ис-кусственной нейтралью (ГОСТР 51321.1-2000, п. 2.6.3).

Шина «РЕ» должна быть правильно рассчитана и надежно закреплена в распределительном щите, чтобы выдерживать тепловые и электрические нагрузки, вызванные током короткого замыкания. Шина заземления — заземляющая шина определенного сечения и определенной полезной длины, на которую крепятся клеммы: туннельные, пружинные, винтовые). Шины заземления по длине лучше заказывать «с запасом» (иначе, может не хватить). Необходимо обеспечить доступность шины «РЕ» для выполнения подсоединений.

Справка. Шина — проводник с низким сопротивлением, к которому можно подсоединить несколько отдельных электрических цепей (ГОСТР 51321.1-2000, п. 2.1.4). Некоторые специалисты рекомендуют заземляющий и нулевой клеммники (шинки), по возможности, размещать ближе к двери щита, зажимными болтами наружу (так легче подключать-отключать будет впоследствии).

На снимке слева: Вариант монтажа шинки «PE»/«N» в щитках «Hager».

Справка. Для расчета сечения шины «РЕ» можно воспользоваться формулой, указанной в ГОСТ Р 51321.1-2000 (МЭК 60439-1), — однако, это функция проектировщика электроустановки. Электромонтажнику (при отсутствии указанных данных в материалах проекта, или для проверки этих данных) лучше воспользоваться каталогами электрооборудования (конкретных производителей, на оборудовании которых собирается распределительный щит): в них указаны сечения шины «РЕ» в зависимости от тока короткого замыкания (Icc) и типа аппарата.

Минимальное сечение защитных проводников («РЕ») в распределительном щите должно определяться по «ПУЭ», гл. 1.7, 7-е изд., п. 1.7.126 (табл. 1.7.5), например: а) при сечении фазного проводника S 16 кв.мм., — сечение «PEN» может быть равным сечению фазных проводников или меньше сечения фазных проводников при выполнении одного из 2-х условий (* — ток, который может проходить по нейтрали в нормальном режиме, меньше допустимого для данного проводника; ** мощность однофазного электроприемника не превышает 10% суммарной мощности).

Минимальное сечение медного «PEN»-проводника должно быть не менее 10 кв.мм. «PEN»-проводник может не иметь изоляции (ГОСТР 51321.1-2000, п. 7.4.3.1.11).
Справка. PEN-проводник — заземленный проводник, совмещающий выполнение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников (ГОСТР 51321.1-2000, п. 2.6.5).
Проводник «PEN» расщепляется только по такой схеме: «PEN» зажимается на «PE», а от «PE» идет перемычка на «N».

Практические правила применения шины «PEN» (в соответствии с ГОСТ Р 51321.1-2000):

• На входе в распределительный щит точка подсоединения шины «PEN» должна располагаться рядом с точкой подсоединения фаз.
• Если при монтаже шины «PEN» у электромонтажника возникают затруднения при определении класса щита (I или II) по способу защиты от поражения электрическим током (для решения: изолировать или нет шину «PEN» от корпуса) — обратиться за разъяснениями в проектную организацию (к проектировщику электроустановки). Справка. В НТД нет единых требований по данному вопросу. Так, «ПУЭ», гл. 1.7, 7-е изд., п. 1.7.134 трактует — «Не требуется изолировать шину «PEN» сборных шин низковольтных комплектных устройств».
• Сечение проводника должно быть, по меньшей мере, равно сечению нейтрали. В основных силовых шинах сечение остается постоянным.
• Переход от схемы «TNC» к схеме «TNS» должен быть выполнен в одной точке щита при помощи промаркированной колодки отделения нейтрали, выполненной съемной для облегчения измерения полного сопротивления петли «фаза-нуль».
• За точкой перехода к схеме «TNS» нельзя «воссоздавать» схему «TNC». Защитный проводник «РЕ» и нулевой рабочий проводник должны отвечать каждый своим требованиям.

Справка. Сборные шины: Система проводников, соединяемых с блоком ввода и предназначенных для присоединения к ним фазных, нулевых защитных «РЕ» и нулевых рабочих «N» про-водников нескольких распределительных и групповых электрических цепей (ГОСТР 51732-2001, п. 3.4.8).

10. Несколько советов профессионального сборщика щитов. Начинай сборку щита с бумаги и карандаша. Рисуй не обязательно в масштабе, учти только, сколько модулей на рейке (стандартная ширина модуля — 17,5 мм., однако, у отдельных производителей — 18,0 мм. Общую длину DIN-рейки делим на ширину одного модуля). Размести на листе автоматы по функциональным группам, в строгой очередности аппаратов защиты и управления (с соблюдением их нумерации) — в соответствии с однолинейной расчетной схемой распределительного щита (Практически — очень грамотный совет!). Например, освещение — одна рейка («Панель освещения»), розетки «бытового» контура — вторая рейка («Панель бытовых розеток»), силовые электроприемники — третья рейка и т.д. и т.п. Соедини их по схеме (т.е. соедини аппараты защиты и управления от ввода в щит до конечного потребителя — по потоку энергии!), перекомпоновывая, добейся, чтобы соединения были простыми (по пути наиболее прямых и коротких соединений внутренних цепей в щите). Такое размещение удобно в эксплуатации, но всегда сложно в монтаже. Принцип подключения потребителей в этом случае производится по принципу «Шаг через два» (А-В-С-А-В-С. ).
Пока на бумаге не получишь приемлемого варианта, — к монтажу не приступай. По ней (по разработанной схеме компоновки) сделаешь все очень быстро. При монтаже обязательно маркируй «PE» и «N» проводники по группам, иначе при наладке будут проблемы.

11. При сборке распределительных щитов рекомендуется использовать специализированный профессиональный инструмент, основой которого является:
— Аккумуляторный шуруповёрт;
— Динамометрический ключ (тарированный) для затяжки узлов соединений с усилием, соответствующим установленному моменту затяжки;
— Резак для проводов (малых и больших сечений);
— Инструмент для снятия изоляции;
— Инструмент для обжима наконечников;
— Штангенциркуль;
— Звуковой тестер («прозвонка»);
— Строительный фен.

Некоторые практические рекомендации по выполнению отдельных видов работ:
Для снятия изоляции с кабеля/провода необходимо использовать специальный инструмент (чтобы не повредить отдельные токопроводящие жилы или изоляцию). Длина зачищенной части кабеля/провода зависит то: глубины приемного отверстия кабельного наконечника; глубины обоймы клеммы аппарата.

В кабельный наконечник многие производители не рекомендуют вводить более одного силового кабеля/провода (хотя, на практике, бывают исключения, — см. п. 4). Все проводочки, составляющие многопроволочную жилу, должны войти в отверстие основания наконечника (рекомендуется использовать кабельные наконечники с открытым основанием, позволяющим контролировать ввод кабеля/провода.

Справка. Компания «Schneider Electric» в «Руководстве по сборке, установке и вводу в эксплуатацию электрических щитов», стр. 47, рекомендует использовать кабельные наконечники для медных и алюминиевых кабелей/проводов диаметром от 1,5 до 300 кв.мм., адаптированные к аппаратам «Compact» на токи от 100 до 1250 А.

Справка. При применении распределительных блоков «Multiclip», «Polyblok» производства «Schneider Electric», затяжка кабеля/провода осуществляется без винта в пружине типа обоймы (каждая обойма может принимать только один проводник, использование кабельных наконечников не допускается). Т.е., зажимы с обоймами «Schneider Electric» разработаны для гибких кабелей без наконечников. Компанией «Schneider Electric» наконечники рекомендуются для гибких кабелей, присоединяемых к зажимам с игольчатым винтом, т.к. существует опасность повреждения жил («Руководство по сборке, установке и вводу в эксплуатацию электрических щитов», стр. 50).

Для обжатия наконечника необходимо использовать обжимной инструмент, рекомендуемый производителем наконечников, в соответствии с размером наконечника. Обжатие, выполненное в форме шестигранника, позволяет равномерно распределить усилие сжатия по периметру наконечника (для кабелей сечением более 35 кв. мм. рекомендуется выполнить 2 обжатия на одном основании, для кабелей сечением более 70 кв.мм. — 3 обжатия).

Как более рационально выполнить изоляцию кабельного наконечника после его опрессовки? Надо применить изолирующую манжету. Она также препятствует попаданию пыли и влаги к месту опрессовки. Широкий спектр манжет позволяет использовать их для изоляции как медных, так и алюминиевых наконечников. Использование манжет делает электрическое соединение более безопасным: перекрывается изоляция провода и часть хвостовика наконечника. Оборудование, смонтированное с использованием изолированных манжет, приобретает эстетически завершенный и более профессиональный вид.

На снимке слева: Вариант применения наконечников с манжетами. В левой части — подключение вводного автоматического выключателя (вверху) и ограничителя напряжений «АВВ»(внизу).

• Нельзя использовать наконечники повторно, сгибать их, уменьшать в размерах, сверлить.
• Запрещается закреплять кабели/провода бандажом между собой рядом с наконечниками (во избежание повреждения изоляции и появления начальных признаков разрушения), — необходимо оставить расстояние не менее 150-200 мм.

Целесообразно, по возможности, отказаться от укладки кабелей/проводов жгутами (т.к. при этом они менее защищены и недостаточно вентилируются). Наиболее предпочтительные способы укладки кабелей/проводов в распределительных щитах: а) в кабельные вертикальные и/или горизонтальные органайзеры (скобы или панели организации кабелей), из расчета: 1 скоба на каждые 100 мм. проводки; б) в перфорированные электротехнические лотки (желоба).

Справка. Компания «Schneider Electric » в «Руководстве по сборке, установке и вводу в эксплуатацию электрических щитов», стр. 49, рекомендует ограничивать количество кабелей/проводов в жгуте, в зависимости от диаметра кабелей/проводов: а) при сечении кабелей/проводов

Источник