Электрические щиты: распределительные шкафы для силовых цепей и автоматики
Электрический щит корпусное изделие, предназначенное для размещения аппаратуры управления, защиты и распределения электроэнергии в промышленных и коммерческих сетях напряжением до 1000 В. Конструктивно представляет собой металлический шкаф с монтажной панелью или DIN-рейками, оснащённый вводными и отходящими автоматическими выключателями, рубильниками, устройствами защитного отключения (УЗО), контроллерами и измерительными приборами. Степень защиты корпуса варьируется от IP31 (внутренняя установка) до IP66 (агрессивные среды и наружная установка).
Конструктивные исполнения и материалы корпусов
Корпуса электрических щитов изготавливаются из листовой стали толщиной от 0,8 до 2,0 мм с полимерно-порошковым покрытием (цвет RAL 7035 или RAL 9001) либо из нержавеющей стали (AISI 304/316) для пищевой и химической промышленности. По способу монтажа различают навесные (настенные) и напольные шкафы. Внутреннее пространство разделяется на функциональные отсеки: силовой, автоматики и клеммных соединений. Для отвода тепла от преобразователей частоты и сервоприводов предусматриваются вентиляционные решётки с фильтрами или принудительная вентиляция.
Типовые схемы и комплектация
В зависимости от назначения электрические щиты комплектуются:
- вводными автоматическими выключателями (ВА 88, ВА 47) на токи от 25 до 630 А;
- дифференциальными автоматами и УЗО (тип А, АС, S) для защиты от токов утечки;
- контакторами и пускателями (КМИ, КТ) для управления электродвигателями;
- устройствами плавного пуска (софт-стартеры) и преобразователями частоты;
- контроллерами (ПЛК) и модулями дискретного/аналогового ввода-вывода;
- измерительными трансформаторами тока (ТТИ, ТТН) и счётчиками электроэнергии.
Условия эксплуатации и климатическое исполнение
Электрические щиты общего назначения рассчитаны на работу в диапазоне температур от 20 до +50 C при относительной влажности до 80% (без конденсата). Для холодных складов и наружных площадок применяются шкафы с подогревом (термостаты и нагреватели мощностью от 50 до 200 Вт). В помещениях с повышенной запылённостью (цементные заводы, деревообработка) устанавливаются корпуса IP65 с уплотнителями из EPDM. Для взрывоопасных зон (категории 1 и 2) выпускаются взрывозащищённые щиты Ex d и Ex e.
Применение в промышленных секторах
Электрические распределительные щиты используются:
- на машиностроительных предприятиях для питания станков с ЧПУ, сварочных постов и конвейерных линий;
- в нефтегазовом комплексе в системах автоматизации буровых установок и насосных станций;
- в пищевой промышленности для управления моечными машинами, фасовочными линиями и холодильными камерами;
- в энергетике в составе трансформаторных подстанций (КТП) и распределительных устройств (РУ-0,4 кВ);
- в системах вентиляции и кондиционирования для управления приточными установками и чиллерами.
| Тип щита | Номинальный ток, А | Степень защиты IP | Климатическое исполнение | Материал корпуса |
|---|---|---|---|---|
| ЩРН (навесной) | от 63 до 160 | IP31 | УХЛ4 | сталь 1,0 мм |
| ЩРН (напольный) | от 250 до 630 | IP54 | У1 | сталь 1,5 мм |
| ЩРН (нержавеющий) | от 100 до 400 | IP66 | УХЛ1 | AISI 304 |
Вопросы и ответы
Какие автоматические выключатели устанавливаются в электрический щит?
В зависимости от нагрузки применяются модульные автоматы (ВА 47-63, ВА 47-100) для осветительных и розеточных цепей, а также силовые выключатели (ВА 88) для электродвигателей и сварочных аппаратов. Номинальный ток выбирается по сечению кабеля и пусковым токам оборудования.
Чем отличается степень защиты IP31 от IP65?
IP31 защищает от проникновения твёрдых предметов диаметром более 2,5 мм и вертикально падающих капель воды. IP65 обеспечивает полную пыленепроницаемость и защиту от водяных струй низкого давления подходит для наружной установки и влажных помещений.
Как рассчитать необходимый номинальный ток щита?
Суммируются номинальные токи всех подключаемых потребителей с учётом коэффициента одновременности (обычно 0,70,9). Для электродвигателей дополнительно учитывается пусковой ток (до 7-кратного номинального). Полученное значение округляется до ближайшего стандартного номинала автоматического выключателя.
Нужен ли подогрев в электрическом щите для наружной установки?
При эксплуатации при температуре ниже 10 C рекомендуется установка термостата и нагревателя мощностью от 50 до 150 Вт. Подогрев предотвращает образование конденсата и обеспечивает корректную работу электронных компонентов (ПЛК, частотных преобразователей) в зимний период.