НТД – нормативно-техническая документация. ГОСТы, СНИПы, ПУЭ, паспорта изделий, каталог и иная документация.
Электроустановка – комплекс мероприятий, связанных с питанием и защитой всех электроприборов на объекте. От вводного кабеля до подключенного к розетке прибора.
АВ – автоматический выключатель. Модульное устройство для электрощитка, защищающее кабель от перегрева и от последствий короткого замыкания.
УЗО (ВДТ) – устройство защитного отключения (выключатель дифференциального тока). Аппарат для установки в электрощите для дифференциальной защиты человека от последствий поражения электрическим током.
Дифавтомат – дифференциальный автоматический выключатель. Устройство, совмещающее в себе функции АВ и УЗО. Также дифавтомат называют АВДТ.
РН – реле напряжения. Устройство для защиты техники от повышенного или пониженного напряжения.
А – Ампер. Обозначение потребляемого или номинального тока для оборудования. Сила тока.
мА – миллиАмпер – обозначение уставки УЗО или дифавтомата по номинальному току утечки, при котором дифференциальное устройство должно отключить линию;
ТКЗ – ток короткого замыкания в линии. Ток, который протекает при прямом замыкании фазного и нулевого или 2-х фазных проводников.
БП – блок питания. Трансформатор напряжения для устройств, питающихся, как правило, от постоянного напряжения. Например 12/24DC (DC - постоянное напряжение);
PE – защитный нулевой проводник, шина или контур. Оно же «заземление». То есть контур, соединенный с землей для обеспечения защитной функции.

Мы живем в 21 веке. То, что применялось вчера – могло уже устареть или могли появится более современные решения. Так во всем: от средств передвижения до средств связи. Если всего 100 лет назад светофоров на дорогах не было, то сегодня в мегаполисе без них не обойтись. Если 50 лет назад подушек безопасности в автомобилях не было, то сегодня никто из современных производителей не делает автомобиль без них.

Безопасность – это то, что меняется в зависимости от времени, условий и конечно же бюджета.

Также нужно учитывать, что требования безопасности отличаются в разных странах. И чтобы электроустановка была надежной – необходимо рассматривать требования безопасности от лидеров в этой сфере.

Более того – подобные схемы позволят вам кому-то отправить эту схему для консультации. Да даже придя в магазин и предоставив схему со всей необходимой информацией продавцу – ему будет проще сориентироваться в том, что вам нужно. А возможно, если это толковый консультант – даже что-то порекомендовать или изменить в лучшую сторону.

Конечно, в идеале – заказать проект у профессионалов, которые за вполне разумные деньги исходя из своего опыта и знаний подберут все элементы за вас, рассчитают нагрузку, распределят её по фазам и дифференциальным устройствам, учтут те нюансы, которые вы пока не можете знать (расстояния между рейками, количество присоединений в шинах, в автоматах, аксессуары и пр.), а вам останется всё это закупить и собрать. По крайней мере подбор будет сделан.

И есть еще ряд признаков, влияющий на допустимые и максимальные токи.
Например, АВ выпускаются в следующих бытовых значениях:

1,2,3,4,6,10,16,20,25,32,40,50,63А.

Но есть и 13А автоматы. Они существуют. Просто не используются часто. И все эти значения лишь говорят о его номинале.

А вот и признаки, которые показывают, какой ток этот автомат может пропустить:

- условный ток не расцепления (ГОСТ Р 50345-2010. П.8.6.2.2). Он равен коэффициенту 1,13 у всех производителей АВ. Это указано в ГОСТе и именно ему следуют производители при выпуске своих АВ.

Это значение показывает, что при коэффициенте 1,13 – АВ не отключится никогда. То есть у АВ на 10А при прохождении через него тока, равному 10А*1,13 то есть 11,3А – АВ никогда не отключится.

- условный ток расцепления (ГОСТ Р 50345-2010. П.8.6.2.3). Он равен коэффициенту 1,45.

То есть АВ на 10А отключится примерно в течение одного часа при номинале 10А*1,45 = 14,5А. Время отрабатывания нужно смотреть по таблицам у самих производителей. Но отключиться он должен именно ДО 1-го часа (для автоматов до 63А). Через 2 минуты или 59м и 59с – неважно. Задача – до одного часа.

Еще есть один параметр при проверке АВ – через него пропускают ток, равный 2,55 его номинала. АВ должен отключиться до 60с при номиналах до 32А и до 120с при номинале свыше 32А (ГОСТ Р 50345-201 П.9.10.1.2).

Таким образом наш АВ на 10А – должен отключиться до 60с при 10А*2,55=25,5А.

Что будет, если мы возьмем 0,75 кв. мм и 6А с хар-кой «B»? Отключение при ТКЗ должно быть в диапазонах от 18 до 30А. Это меньше, чем ТКЗ в сети, так что АВ должен отключиться.

НО! В паспорте к БП должен быть указан стартовый, импульсный ток (Inrush Current).

Например, у нашего БП этот ток равен 60А. Да, такое часто бывает, что стартовый ток БП в несколько раз превышает его номинальный.

Что будет, если наш автомат с выбранной хар-кой при резком скачке тока от 18 до 30А будет питать этот БП? В момент включения потребление БП будет на миг 60А. Автомат отключится.

Что делать? Если выбрать характеристику «С» - тоже может отключиться.

Вариант либо менять сечение на 1,5 кв. мм и ставить 10А автомат либо ставить автомат на 6А, но с характеристикой «D». От 10 до 20 номиналов. А значит от 60 до 120А.

И это те моменты, где нужно подумать, посчитать и только потом выбирать аппараты питания и защиты.

Конечно и тут есть нюансы, например, защита внутренней электроники самого БП. Часто производители уже все посчитали и в инструкциях к БП пишут необходимый номинал и тип АВ, то есть его характеристику. Этим пренебрегать не стоит.

Еще важная характеристика для АВ – это способность этого АВ отключить нагрузку при ТКЗ. Мы рассмотрели ситуации, в которых ТКЗ либо 90А, либо 1500А.

А если ТКЗ в сети, скажем – 5000А? Это тоже редкость (в бытовом секторе), но и такое бывает.

И именно для этого существует такое понятие, как «номинальная наибольшая отключающая способность». Обозначается в виде «Icn» и измеряется в Амперах.

Наиболее распространенные – 3кА, 4,5кА, 6кА, 10кА, 15кА и пр. То есть от 3000 до 15000А и выше.

Если у нас стоит АВ с Icn 3кА, то при ТКЗ в 5кА – этот автомат не сможет отключить проблемную линию. Он просто «сгорит», через него пойдет ток, на который этот АВ не рассчитан в принципе. Конечно, может повезти, но лучше не рисковать своей жизнью.

Чем выше это значение, тем больший ток способен пропустить АВ без последствий для себя и сохранением своей функциональности. То есть отключить линию.

Но чем выше это значение – тем аппарат дороже. И далеко не всегда нужны эти значения. 10, 15, 25, 50кА – это уже всё производство. Большие вводные и потребляемые токи. В бытовом секторе достаточно использовать 4,5кА или 6кА. Лично мы рекомендуем ставить всегда с небольшим запасом, например 6кА устройства (что, собственно, и гласит указанный ГОСТ выше).

Опять же та же Германия – 4,5кА в бытовом секторе запрещены. Минимум 6кА. Но чтобы выбрать точно, по цифрам – их нужно знать. А значит мерить ТКЗ на каждом определенном объекте в определенных условиях эксплуатации. Или брать с запасом. Тут решение только за вами, если вы собираете щит для себя.

Конечно и тут есть множество нюансов, как влажность, сопротивление тела человека, равно как и отдельных его частей, время протекания, напряжение и пр. Но принято считать в среднем сопротивление человека, равным 1-10кОм. И все расчеты сделаны именно по этим значениям. В «мокром» состоянии это сопротивление ниже. У детей и пожилых людей тоже, как правило – ниже.

Утечка тока – это аварийное состояние. В нормальном состоянии ток, питающий нагрузку – не должен ничего «терять» (за исключением естественных токов утечки). УЗО меряет отдаваемый ток на потребителя и возвращаемый по нулю (или по фазам в 3ф УЗО). Эти значения должны быть одинаковыми. Как только теряется его часть – в зависимости от номинальной уставки утечки УЗО – оно отключает линию.

Утечка, как правило – должна перетекать в PE проводник. Но что если этого контура нет? Нет заземления? В этом случае пробитый кабель, по которому может пойти утечка – ждёт своего момента. Как известно – ток течет по принципу разности потенциалов. А значит пока не будет спроса – ток никуда не потечет. Если есть контур заземления – ток течет по нему. Если его нет – то потечет по первому и самому доступному пути. В отсутствии контура заземления – скорее всего это будет человек, который пропустит через себя этот ток. В этом случае УЗО также "поймет", что произошла утечка (при выполнении множества условий) и отключит линию. Тут есть свои нюансы. И для правильного функционирования УЗО эта утечка тока, то есть значение утекающего «мимо» тока должна быть в пределах установленных ГОСТом значений.

А значения эти – от 10,5мА до 42мА (или даже от 3,3мА при угле тока в 135гр) для УЗО на 30мА и от 3,5мА до 20мА для УЗО на 10мА для УЗО типа «А» (ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96).

На данный момент существует 2 основных типа УЗО, продающихся в РФ:
УЗО типа «АС» - оно по нормам защищает и реагирует на утечку только переменного тока.

УЗО типа «А» - всё, как у УЗО типа «АС» + реагирует на утечку постоянного пульсирующего тока. Этот ток сегодня есть в большинстве бытовых приборов – от стиральных машин до зарядок для телефонов. В большом количестве приборов контактирующих с водой производителями прямо указано, что необходимо использовать УЗО только типа «А».

Мы рекомендуем применять именно его. Как указано выше – в Германии тип «АС» запрещен для установки еще с 1987 г., так как не обеспечивает необходимый сегодня уровень безопасности. А Германия - это страна, которая изобрела дифференциальные устройства и задаёт тренды в безопасности.

Российская НТД гласит лишь о том, что «могут применятся как тип «А», так и тип «АС». (ПУЭ 7.1.78)

Существуют также дополнительные типы, производимые лидерами рынка:

УЗО типа «А-APR» - всё, как в УЗО типа «А» + стойкость к ложным срабатываниям;

УЗО типа «F» - всё, как в УЗО типа «A-APR» + обнаружение высокочастотных токов утечки до 1кГц.

УЗО типа «B» - всё, как в УЗО типа «F» + обнаружение сглаженных или выпрямленных постоянных токов утечки (в основном применение для электрозарядных станций электрокаров);

УЗО типа «B+» - всё, как в УЗО типа «B» + обнаружение высокочастотных токов утечки до 20кГц.

Тип «A-APR» еще можно найти у крупных дилеров (но только на заказ), а вот типы «F», «B» и тем более «B+» нет ни у одного из дилеров. Но скорее это связано с очень-очень редким и специфическим применением, что в быту пока излишне. Впрочем, как и тип «A-APR».

Из этого расчета получается, что для потребителя, расположенного в 10см от питающего линию АВ, потребляющего в номинале 20А – естественная утечка может достигать 8мА.

А у потребителя, потребляющего в номинале 40А – естественная утечка будет уже 16мА. И чисто по цифрам – УЗО на 30мА уже может сработать по утечке.

Разумеется, в ПУЭ приведен очень примерный расчет. И если ваша электроустановка сделана с применением современных материалов, кабелей с хорошей изоляцией, все соединения сделаны надежными, допустимыми ГОСТом способами – то естественные утечки можно свести к минимуму. Также нужно учитывать, что чем более влажное помещение – тем эти утечки будут выше. Вполне может быть такая ситуация, при которой в свежем ремонте, сразу по его окончанию или еще в процессе – УЗО могут отрабатывать по утечке. Связано это именно с влажностью после штукатурных работ. А через пару-тройку месяцев это закончится, так как влажность снизится.

И еще не забывайте отделять в частном доме нагрузки, находящиеся на улице – на свои групповые УЗО. Чтобы эти нагрузки, больше подверженные риску утечек – не затронули нагрузки в доме.

Но когда речь идет о современной, безопасной, удобной электроустановке – то, чем лучше и больше мы сделаем линий и групп, тем меньше будет шанс влияния одной аварийной линии на другую. Крайности здесь 2 – одно УЗО и один вводной автомат на весь объект и дифавтомат на каждую розетку и каждую лампочку. Хуже только вообще отсутствие УЗО и автомата, а лучше разве что дублирование дифавтомата еще УЗО и автоматом, установка на каждую лампочку сигнализации, GSM реле и охранника ;)

Точнее это уже не «лучше», это уже очевидный перебор. А вот всё, что находится посередине этого – это очень субъективно и индивидуально.

В случае утечки на линии розеток – отключатся только розетки. Свет и техника будут работать. В случае утечки в линии света – отключится только свет. Торшер, включенный в розетку – будет работать. Как и вся прочая техника.

Иногда мы встречаемся с мнением, что надо ставить не 1 УЗО на, например, весь свет, а несколько, например, 2. Чтобы при утечке отключалась половина. Но это именно то, что я писал выше – всё субъективно. «Удобство» и «достаточность» - меры индивидуальные. Если вы хотите, чтобы при утечке отключалась только та линия, на которой произошла утечка – следует все линии делать на дифавтоматах. А это значительно дороже, так как современный дифференцаильный автомат от лидеров рынка стоит от 4-5т.р. за одну штуку. Это, безусловно, на сегодняшний день лучший и самый удобный вариант, но он и стоит сильно дороже

Важно понимать, что бОльшее кол-во УЗО или дифавтоматов - повышают лишь уровень удобства в случае возникновения аварии. Но с точки зрения обеспечения безопасности - достаточно 3-5 или даже одного УЗО (при небольшом кол-ве нагрузок и длине кабелей) .

И последняя характеристика, вернее тип УЗО – это тип его работы. Бывают УЗО электронные и электромеханические. Для срабатывания электронного УЗО при выявлении утечки – самому УЗО необходимо получать напряжение от питающей линии (230/400В). Только в этом случае электроника отключит УЗО. Плюсы этого типа в том, что их можно производить в более компактном корпусе и они могут стоит несколько дешевле, чем электромеханические. Также отмечается, что электронные УЗО менее чувствительны к гармоникам (нежелательные частоты, накладывающиеся на основную форму волны).

Очевидным минусом этого типа является то, что при отсутствии необходимого напряжения на УЗО и возникновении утечки тока – оно не отключится. То есть если у вас стоит УЗО на 230В, то есть питает сеть с фазным и нулевым проводом, и по каким-то причинам нулевой проводник будет отсутствовать или будет присутствовать разрыв нулевого провода и при этом произойдет утечка фазного потенциала после этого УЗО – оно не сможет отключиться, а значит защитить человека.

Электромеханические УЗО. Этот тип УЗО не нуждается в постоянном питании (наличию напряжения 230/400В) и в случае возникновения утечки тока – отключит проблемную линию.

Если говорить в глобальном смысле – напряжение едино в нашей электроустановке. Оно «выдается» нам снабжающей организацией. Оно же его должно контролировать. И как было указано ранее – ГОСТом допускается отклонение от действующего напряжения не более, чем на 10% в каждую сторону (ГОСТ 32144-2013 п.4.2.2).

В РФ на сегодняшний день стандартом напряжения в бытовом секторе является 230/400В при частоте 50Гц (ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) п.3.1)

А значит, что допустимые отклонения возможны в пределах от 207В до 253В для однофазной сети и от 360В до 440В для трёхфазной сети. Но это все «на бумаге». Увы, но на практике зачастую оказывается так, что в только что построенном многоквартирном доме или в СНТ – напряжение может легко быть и 180В, и 270В. Что делать?

Ну в первую очередь несмотря на то, что это напряжение выходит за пределы допустимых – нам нужно позаботиться о себе. О своём времени и своих деньгах. К пожару такие значения приведут вряд ли, а вот сгореть БП в телевизоре или холодильнике – может легко. С чем связан тот факт, что напряжение не то, которое должно быть – вопрос без ответа. Конечно, нужно это зафиксировать, вызвать лабораторию с поверенными измерительными инструментами и подать эти данные в заявлении в снабжающую организацию со ссылками на НТД. Но гарантий того, что после этого напряжение придет в норму – нет.

Но это лишь часть проблемы.

Далеко не каждый электрический прибор в вашем доме способен выдержать такой «удар судьбы». Как правило, вообще любой прибор в своей инструкции или паспорте содержит информацию допустимых входных напряжений. У одних приборов этот диапазон шире, у других более узок. И чтобы защитить эти приборы от подобных аварий – ставится РН. Оно фиксирует значение входящего напряжения и в случае выхода этого значения за выставленные пороги (пороги могут быть выставлены производителем устройства и не иметь возможность их корректировки, а могут выпускаться в виде устройства, в котором пользователь самостоятельно выбирает пороги отключения) – отключает питание. Таким образом оно защищает подключенную после него нагрузку от повышенного или пониженного напряжения. Это основная функция РН. Конечно, у РН бывают и дополнительные функции – отображение текущего потребления в А, в кВт, отображение текущего напряжения, фиксация предельных значений, функции контроля чередования фаз и многие другие. Но основная задача РН – именно защитить технику путём отключения нагрузки.

Другим способом защиты от данного недуга является установка стабилизаторов напряжения. Часто у нас в частном секторе ставят стабилизатор на какие-то определенные нагрузки. Это, конечно, лучше, чем ничего. Но при этой ситуации у вас не "сгорит" БП телевизора (если стабилизатор установлен для телевизора), но может "сгореть" что-то другое. В случае установки стабилизаторов их следует устанавливать на вводе, на всю электроустановку. Это, безусловно, будет дороже, чем поставить РН или вообще ничего не ставить, но стабилизаторы – это дополнительное удобство. Заключается оно в том, что техника при повышенных или пониженных входящих напряжениях продолжает работать. А в случае с РН – отключается. Но тут нужно учитывать, что далеко не каждый стабилизатор способен «выпрямить» напряжение до 230В при входящих 400В. Скорее всего он сам себя отключит своей внутренней защитой. Поэтому тут стоит подумать, что устанавливать. И также отметим, что при установке на вводе РН – нет никакого смысла ставить стабилизатор на какую-то отдельную линию. Так как РН при аварийном напряжении всё равно отключит линию (ввод) полностью. А вот поставить на вводе стабилизатор, а после него РН – это дополнительная защита «от дурака». Если стабилизатор выйдет из строя, если стабилизатор еще не куплен или отправился в ремонт.

Эта тема настолько глобальна, что здесь я пройдусь лишь по основным её компонентам.

Нужно различать понятия «умный дом» и «автоматизация». Это разные вещи.

В глобальном смысле «умный дом» - это что-то действительно умное. То, что способно прогнозировать, обучаться, управлять самостоятельно в зависимости от условий. Это скорее что-то из недалекого будущего с устройствами с искусственным интеллектом.

Автоматизация может быть совсем простой, например «если выключилась лампочка через 20 секунд – включаем насос», так и более навороченная «в 6:00 включи лампочку, если лампочка зажглась – послать СМС на номер такой-то, если СМС отправлено – включи насос, после наполнения резервуара на 70% - выключи лампочку» (это просто пример из головы). Как правило подобные системы автоматизации реализуются на всевозможных контроллерах разных производителей с различным количеством выполняемых функций. А есть приборы, которые созданы исключительно для какого-то определенного действия, известного заранее (но не без возможности поменять те или иные предустановки). Эти устройства более простые, как правило они легче в освоении и настройке, а также дешевле.

Реле выбора фаз – еще одна из систем с достаточно простой автоматизации в 3-х фазной сети (для однофазной сети – неактуально). Устройство, которое позволяет питать ответственные, важные однофазные нагрузки в случае, если в магистральной сети по тем или иным причинам пропала 1 или даже 2 фазы. Стоит очень недорого, но покрывает небольшие риски отсутствия питания в подобной аварийной ситуации.

Подробное видео о том, что это и как подключается.

Реле приоритета или реле мощности - удобная система автоматизации, которая помогает избежать ситуации отключения вводного автоматического выключателя при общем потреблении в доме выше, чем выделенная мощность. Устройство отслеживает общее потребление и в случае, если это потребление выше установленного порога – сначала отключает неприоритетные нагрузки (выбираются пользователем на стадии проектирования), чтобы снизить общее потребление. Бывают реле приоритета с 2-мя неприоритетными нагрузками, чтобы в случае, если не помогло отключение первой – отключить вторую. И только если не помогло и это, и общее потребление всё еще превышает общую выделенную мощность по номиналу вводного АВ – он отключится.

Подробное видео о том, что это и как подключается.

Устройства, которые работают с импульсными источниками сигнала. Самое частое применение – управление освещением кнопочными выключателями. То есть выключателями с подпружиненным контактом. Сигнал идет пока мы нажимаем на кнопку. Всё чаще такие выключатели применяют в быту. В отличие от классической схемы, когда фазный проводник на лапочку размыкается или замыкается клавишным (обычным) выключателем – от кнопочного подается короткий импульс, в свою очередь само реле улавливает это сигнал и замыкает реле, то есть включает лампочку. При повторном сигнале лампочка выключается. С импульсными реле и кнопочными выключателями такие понятия, как «проходной» или «перекрестный» выключатель – теряют свою актуальность. Каждая кнопка может быть как «проходной» или «перекрестной», так и «оконченной».

В сборке электрощита своими руками кроется множество нюансов, особенностей, технологий и прочего.

Главное, что вам нужно осознать - собрать щит это не то же самое, что собрать комод по инструкции или конструктор. Отсутствия опыта, инструмент, оборудования - могут привести к ошибкам, которые могут быть фатальными. Лучше не рисковать и доверить это дело профессионалам.
На всякий случай напомню, что по официальной статистике МЧС в ДЕНЬ в РФ сгорает примерно 140 домов из-за проблем с электрооборудованием. Подумайте, стоит ли рисковать.

Если вы впервые хотите собрать электрощит – то вам необходимо знать азы. Про подбор комплектующих, что является неотъемлемой частью сборки щита самостоятельно - мы уже поговорили. Предположим, что всё подобрано верно, с защитой, удобно, современно и безопасно. Схема также готова.

Теперь приступаем к сборке.

Всё готово к дальнейшей работе. Теперь про инструмент. Конечно, всё можно сделать одной отверткой времен СССР и дедовским ножом. Но мы перечислим то, что улучшит вашу сборку и поможет снизить риски. Что вам понадобится:

1. Ножницы для бумаги

2. Нож.

3. Бор машина, болгарка или ножницы по металлу

4. Бор машина, болгарка или ножницы по пластику

5. Как минимум одна крестовая отвертка (PZ или PH) и одна отвертка с плоским шлицем. В идеале – отвертка PZ/S и PH/S, отвертка с плоским шлицем. PZ/S и PH/S – это отвертки или биты с комбинированным шлицем. Большинство именитых производителей используют винты именно с таким шлицем на своих винтах. Чтобы снизить риск «слизывания» щлица – необходимо использовать подходящий инструмент.

6. Пресс-клещи для наконечников НШВИ, если для соединения элементов используется многопроволочный провод типа ПуГВ (ГОСТ 10434-82 п.2.1.21). Абсолютно неважен тип обжима пресс-клещей: квадрат или 6,8,25-угольное. Это всё миф. После того, как вы обожмете провод, закрутите с необходимым усилием, открутите этот проводник и посмотрите на него - вы поймёте. Тип обжима важен разве что при небольших сечениях для клемм. Где 4-х гранный обжатый проводник просто может не войти в круглую клемму.

7. Стриппер. Инструмент для снятия изоляции с проводов. Ускоряет работу, снижает человеческий фактор (повреждение или отрезание жил провода).

8. Кабелерез. На худой конец - бокорозы. Но только кабелерезы в состоянии произвести правильный и чистый рез. И, конечно, работать кабелерезом намного удобнее.

9. Шуруповерт или винтоверт. Им намного удобнее выполнять первичную фиксацию проводников, открутить или зафиксировать раму, установить шины и прочее оборудование внутри щита.

10. Динамометрический инструмент. Если вы хотите собрать щит с соблюдением требований производителей – этот инструмент обязателен. Каждый уважающий себя производитель даёт момент затяжки своих клемм. Это указано либо на корпусе прибора, либо в каталоге, либо в паспорте изделия.

* Это лишь небольшая часть (процентов 30) инструмента, который действительно постоянно используется в работе профессиональных сборщиков электрощитов, которые выполняют работу с минимизацией потерь времени и повышением качества выполняемых работ.