Полезные материалы

Расширенный обзор ГРЩ

Расширенный обзор ГРЩ

Главным распределительным щитом называется комплексный агрегат, который содержит в своей структуре приборы, обеспечивающие ввод и распределение энергии. Его возможности также включают контроль, регулирование и защиту отходящих линий.

Он ориентирован на работу в сетях с напряжением 380/220 В и частотой 50 Гц.

Источниками нагрузки, поступающей на вводы, обычно являются понижающие подстанции с трансформаторами.

Назначение

Аппаратура ГРЩ объединена в функциональные узлы, размещающиеся в пределах нескольких панелей, взаимосвязь которых организуется механическим (различные крепления) и электрическим (между участками цепи) типами сочленений.

Конструкция предполагает наличие основных и резервных вводов. Первые предназначены для кабелей, идущих от ТП, вторые рассчитаны на дизельные, газовые, бензиновые и реже ветряные генераторы, солнечные батареи.

По сути, основная задача устройства – управление другими электротехническими элементами.

С помощью шкафов подключаются линии энергоснабжения, контролируется и восстанавливается его качество; реализуется защита от перегрузок по току и коротких замыканий, а также селективная защита, действующая в рамках неисправного узла (или нескольких); осуществляется питание групповых потребителей и учет израсходованных ими ресурсов. На базе щитов проводится развертывание АВР, УКРМ.

Область применения

Аппараты обслуживают сельскохозяйственные предприятия (животноводческие фермы и птицефабрики), размещаются на объектах промышленности, выполняя регулирование работы станков ЧПУ, лазерного и лакокрасочного оборудования, координатно-пробивных прессов, могут интегрироваться в зерносушильные и зерноочистительные комплексы.

НКУ ГРЩ применимы к объектам жилого фонда, где они контролируют вентиляционные, осветительные, отопительные и другие системы. Ими также оснащаются трансформаторные электроустановки. Благодаря шкафам эффективно и бесперебойно функционируют агрегаты более низких ступеней иерархии: ВРУ, распределительные щиты ЩР и пункты ПР, силовые ящики, станции управления и АВР.

В целом, такие конструкции можно встретить в схеме любого сооружения, потребляющего большие мощности. Сюда относятся многоквартирные дома, административные, общественные, торговые и производственные здания, медицинские учреждения и пр.

Классификация

ГРЩ в зависимости от круга поставленных перед ними задач и расположенных приборов делятся на вводные, секционные и линейные.

Первые отвечают непосредственно за энергоснабжение, защищают входящую линию от повреждений, вызванных превышениями и искажениями питания, измеряют значения последнего.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

Вводная панель ГРЩ содержит вводное, учетное и контролирующее качество электричества оборудование. При этом защитный и измерительный потенциал системы определяется проектом.

Стандартный перечень объектов регулирования представлен номинальной нагрузкой на каждом из вводов, током КЗ и скоростью его нарастания при наступлении соответствующего события, импульсными перенапряжением и промышленными помехами в сети. Список фиксирующихся показателей складываются из потребленной активной мощности на выходе, текущих величин тока (пофазно) и напряжения (линейного и межфазного).

Базовые возможности могут дополняться контролем нескольких вероятных сценариев КЗ и перегрузок. Ток, напряжение и мощность будут проверяться на предмет соответствия нормативным параметрам качества (отклонение от синусоиды, сдвиг фаз).

В отдельных случаях предметом наблюдения становятся и другие значения. Например, проводится мониторинг утечки тока, стабильности его частоты.

Итогом указанных процедур является запись и архивация полученных сведений. В дальнейшем они подвергаются обработке для последующей корректировки характеристик системы.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

Секционная панель ГРЩ – это коммутационный функциональный блок, подключающий соседний исправный ввод к группам приемников, когда собственный выходит из строя. Чаще всего она комплектуется выключателями нагрузки. Автоматы устанавливаются значительно реже. Приборы для измерения и контроля параметров в конструкции также отсутствуют.

Принцип ее работы отличается от АВР. Если план резервирования подразумевает наличие основных и вспомогательных задействующихся при необходимости вводов, то в схеме секционирования подобного нет: используются сразу все, а в случае аварийной остановки подачи питания от одного из них нагрузка перераспределяется между оставшимися.

Чтобы отключить коммутационный аппарат от напряжения и повысить удобство обслуживания, шкафы до 1 кА оборудуются рубильниками, размещающимися в его входной и выходной зонах. Для экземпляров, которые рассчитаны на величины, превышающие 1 кА, самым оптимальным вариантом (по рациональности организации доступа, конечной стоимости внедрения, простоте и практичности во взаимодействии с элементами) будет применение самих коммутационных приборов в выкатном исполнении.

Выдвижные механизмы подходят и для щитов, ориентированных на невысокую номинальную силу тока. Однако подобные требования обязательно должны указываться в проекте заранее.

Если на объекте присутствуют ответственные электроприемники (согласно ПУЭ), в секцию добавляется еще один функциональный блок, отвечающий за АВР. Сюда же монтируется узел обмена данными, когда его структурные единицы не рассредоточены по всему внутреннему периметру НКУ при сборке.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

Линейная панель ГРЩ предназначена для равномерного рассредоточения энергоресурсов по группам потребителей. В нее монтируется аппаратура, обеспечивающая питание и защищающая отходящие линии.

В состав агрегата могут входить автоматические или неавтоматические УКРМ. Вторые – это установки, сформированные конденсаторными батареями, которые запускаются и останавливаются в ручном режиме. Их использование сопровождается рядом неудобств, например, необходимостью построения графика переключения ступеней в периоды активности и привлечения специально обученного персонала. Плюс затрачиваются ресурсы (материальные, временные) на подготовку специалистов и последующую оплату их труда.

Если шкаф ГРЩ имеет несколько вводов и схему секционирования, количество УКРМ соответствует их числу. Это связано с тем, что в норме вводы работают независимо друг от друга и каждый из них снабжает свой сегмент аппаратуры.

Иногда контролирующее качество энергии и регулирующее вспомогательные и основные нагрузки оборудование, а также полный набор приемных и передающих (в том числе телеметрических) приборов подвергаются физическому или функциональному выделению. Причины подобных изменений заключаются в электромагнитных помехах, которые они создают, или в реализации беспроблемного доступа к ним.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

Корпуса

Если номинальная величина силы тока щита не превышает 630 А, применяются корпуса ВРУ-1/ 2/ 3. В остальных случаях предпочтение отдается распределительным панелям ЩО-70 или «КРОН» (чаще последним, поскольку они удобнее и современнее).

ВРУ – конструкции, образованные сложными профилями. Они состоят из цельносварного каркаса с поочередно установленными боковыми и задней стенками, дверью. Последняя выполняется в съемном формате и оснащается карманом, где хранится документация.

Таким корпусам характерны прочность и жесткость, эстетичный вид и устойчивость к коррозийным процессам. Чтобы достичь высоких показателей надежности вкупе с лаконичным, но не отталкивающим внешним оформлением, проводятся качественная обработка поверхности и последующее нанесение специального порошкового покрытия – краски цвета RAL 7035.

Толщина металлических элементов, из которых изготавливаются шкафы, равняется 0,8-1,5 мм. Доступные классы защиты – IP40 или IP54. Двери открываются под углом 130°.

В конструкции могут использоваться как модульные аппараты (для них предусматривается дин-рейка), так и механизмы с иными способами крепления.

Металл корпусов ВРУ-1 и 2 ЭКО-2 IP40 имеет толщину 1 мм; двери и боковых стенок – 0,7; монтажной планки – 1,5. В высоту они могут составлять 1700, 1800, 2000 мм, в ширину – 450, 600, 800. Глубина у всех модификаций единая – 450 мм.

ВРУ-3 ЭКО-2 IP40 отличается от вышеописанных меньшим разнообразием габаритов. Такие агрегаты представлены в двух форматах: 1800×630×450 и 2000×630×450 мм.

ВРУ-1 БП-М IP40/ 54 – однодверные шкафы с толщиной металла корпуса 1,2 и 1,5 мм; монтажной рельсы – 1,5. По высоте они равны 1700, 1800, 2000 мм; ширине – 450, 600, 800; глубине – 450, 600. Параметры ВРУ-2 БП-М IP40/ 54 аналогичны, однако эти изделия оборудуются двумя дверьми.

ВРУ-3 БП-М IP40/ 54 по габаритам идентичны ЭКО-2 IP40, а по толщине металла – остальным моделям своей серии. Это трехдверные конструкции, причем одна из верхних створок поставляется с небольшим окошком.

Некоторые корпуса комплектуются дополнительными аксессуарами. У ВРУ-1/ 2 ЭКО-2 это крыша длиной 446, 596, 796 мм (в зависимости от их фактической ширины). Сопутствующим элементом ВРУ-1/ 2 IP40 является боковая панель с продольными размерами 1556, 1656 и 1856 мм, которая изготавливается из металла 0,8 мм. Также они оснащаются 1400, 1500 или 1700-миллиметровым монтажным уголком. В качестве его основного материала используются оцинкованный или черный металл 1,5 мм. На поверхность первого наносится порошковая краска, второй не покрывается ничем.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

ЩО-70 – напольные агрегаты до 2,5 кА. Они работают в трехфазных электрических сетях и рассчитаны на напряжение 380/220 В. Это сложные цельносварные конструкции из профилей. Они характеризуются высокой устойчивостью к нагрузкам и возможностью объединения в блоки.

Основа шкафов – каркас, к которому крепится дверь или две. По бокам и сзади могут устанавливаться отдельные стенки. Внешняя эстетичность и невосприимчивость к коррозийным процессам достигаются благодаря качественной обработке поверхности и нанесению на нее порошковой краски RAL 7035.

Корпуса выполняются из металла толщиной 2 мм. Их высота равняется 2200 мм, ширина – 600, 800, 1000; глубина – 600. Лицевая сторона имеет класс защиты IP20, остальные – IP00. Двери открываются под углом минимум 95°.

На базе ЩО-70 собираются панели ГРЩ всех видов.

В перечень дополнительных аксессуаров входят монтажная рейка, перфорированные швеллер и уголок. Они производятся с применением оцинкованного, покрытого эпоксидно-полиэфирной краской, или черного металлов. Их толщина совпадает с аналогичным показателем самого агрегата.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

Наиболее удобными для компоновки аппаратуры считаются шкафы «КРОН» с цельносварным высокопрочным каркасом. Они представляют собой квинтэссенцию лучших технических решений и соответствуют ГОСТ Р 51321.7 – 2007, ТР ТС №4/11. Это простые и безопасные в эксплуатации конструкции, которые вобрали в себя все лучшее от Schneider Prisma P и ABB TriLine. В них реализованы модульный принцип монтажа, облегчающий и ускоряющий операции по сборке, и полная совместимость с ABB CombiLine-M. Класс защиты от внешних воздействий – до IP55 (до IP30, если отсутствует дверь).

Корпуса разработаны в рамках проекта развития направления по импортозамещению и ориентированы на ток до 4 кА. Они относятся к категории отечественных продуктов, но при этом поддерживают установку комплектующих, выпускающихся иностранными производителями с мировым именем. Их высота составляет 2100 мм (с учетом цоколя); ширина – 600 (у IP65 на 20 мм больше), 850; глубина (по наружным границам) – 450, 650, 850.

Профиль изготавливается из двухмиллиметровой стали. Толщина металла боковых панелей и крыши – 1,2 мм; одностворчатых дверей (с углом открытия 180°) – 1,8. Все указанные элементы покрываются эпоксидно-полиэфирной краской. С передней стороны располагается четырехточечный замок и поворотная ручка, сзади – одноточечный с треугольным ключом. «КРОН» выдерживает ударные нагрузки силой IK 10. Величина номинального рабочего напряжения – 0,66 кВ, импульсного – до 6 кВ, изоляции – 1 кВ.

■ ■ ■

Расширенный обзор ГРЩ

■ ■ ■

Комплектующие

Главной функциональной единицей вводных шкафов является автоматический выключатель. В дополнение к нему идут защитное оборудование и измерительные приборы (амперметры, вольтметры, мультиметры, счетчики расхода энергоресурсов).

На один распределительный щит ГРЩ нередко приходится несколько вводов, каждому из которых соответствует своя секция, что вкупе с присутствием в системе ответственных потребителей позволяет развернуть систему переключения линий при аварии. Для того чтобы сделать вводной автомат частью АВР, в панель встраивается привод. При реализации схемы задействования резервного питания она оснащается вспомогательными дистанционными расцепителями и сигнальными контактами.

Современные АВР чаще всего основаны на микропроцессорных логических контроллерах. Они выигрывают у реле по надежности, адаптивности и гибкости – их легче подстроить под нужды объекта и заказчика.

Секционная панель содержит в себе выключатели нагрузки, защита которых обеспечивается вводными (вверху) и групповыми (внизу) автоматами.

В распределении энергии, мгновенном изменении параметров электрической цепи важную роль играют сборные шины ГРЩ. Они имеют вид медных проводников с держателями и могут выполняться с коммутирующим оборудованием. Конструкции подобного рода предназначены для переключения щита на резервную шину, т.е. при проведении обслуживания его не придется отсоединять от сети.

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Главный распределительный щит (ГРЩ) предназначен для ввода и распределения электрической энергии 0,4кВ 50 Гц на объект. Содержит аппаратуру, обеспечивающую возможность ввода, распределения, контроля и учёта электроэнергии, а также управления и защиты отходящих распределительных и групповых электрических цепей в жилых, общественных и промышленных объектах.

узнать больше

Функционал линейных шкафов базируется на автоматических выключателях. Если возникает обоснованная необходимость, они также комплектуются дифференциальными автоматами, УЗО и прочими аппаратами. Иногда встречаются модификации с группами управления, в которых применяются контакторы и пускатели, однако это нераспространенное техническое решение, поскольку они чаще всего размещаются в НКУ более низкого уровня иерархии, находящихся ближе к конечным потребителям: ВРУ, ЩУ, ЩСУ.

Отходящие линии снабжаются коммутационными защитными приборами, трансформаторами тока и амперметром на одной из фаз.

В список наиболее известных брендов, занимающихся изготовлением электрощитового оборудования, входят «Schneider Electric» и «Legrand» (Франция); «АВВ» (Швейцария-Швеция); «Siemens», «Moeller» и «Hager» (Германия); «Hyundai ELectric» (Южная Корея); «General electric» и «Eaton» (США). Отечественный рынок представляют «IEK» (производство находится в г. Тула и г. Новосибирск), «TDM ELECTRIC», «EKF Electrotechnica» (г. Москва); «DEKRaft» (торговая марка фирмы Шнайдер Электрик, позиционируется как поставщик техники эконом-класса); «Контактор» (г. Ульяновск); «КЭАЗ» (г. Курск).

Продукция всех перечисленных зарубежных марок отличается высоким качеством, однако в большинстве своем не может похвастаться перед российскими потребителями демократичными ценами.

При ограниченном бюджете рекомендуется найти отечественную альтернативу в лице, например, ИЭК, Декрафт или завода «Контактор». Последний принадлежит компании «Legrand», поэтому к аппаратуре, которую он выпускает, нет никаких претензий.

Если российские бренды по ряду причин не рассматриваются к покупке, можно обратиться к моделям от Шнайдер Электрик, АББ, Легранд из линейки эконом-сегмента. Их ассортимент включает в себя все базовые наименования, и функционала таких устройств чаще всего достаточно для покрытия нужд объекта, на котором они будут впоследствии размещены.

Комплект поставки

Заказчику передается набор, состоящий:

  • из панелей;
  • сборных шин;
  • запасных частей к некоторым изделиям из основного комплекта;
  • электрических схем каждого шкафа, где отражены главные цепи;
  • ключей (их количество зависит от числа замков);
  • различной документации – руководств по эксплуатации, паспортов агрегата и приборов;
  • монтажных материалов и принадлежностей (в зависимости от норм завода-изготовителя).
  • Смотрите также статьи по этой теме:

    Схема ГРЩ для оснащения промышленных объектов

    ГРЩ как основа электроустановок судового назначения

    Щит ГРЩ. Особенности конструкции.

     

    ← назад к статьям