В современных жилых зданиях вводы внешних сетей и коммутационно-защитная аппаратура распределительных линий внутренних сетей объединяются в единое комплексное вводно-распределительное устройство (ВРУ), которое является и главным распределительным щитом.
Схема ввода зависит от схемы наружных питающих линий, этажности здания и требований к надежности, наличия лифтов и других силовых электроприемников, наличия встроенных предприятий и учреждений, величин электрических нагрузок. В зависимости от перечисленных условий здание получает питание по одному, двум, а иногда и большему числу вводов.
Типичные схемы вводов.
На рис. 1 показаны типичные схемы вводов: одиночный с рубильником и предохранителями (рис. 1,а), одиночный с автоматическим выключателем (рис. 1,б), одиночный с переключателем и предохранителями (рис. 1,в), двойной с переключателями и предохранителями (рис. 1, г), двойной с АВР для электроприемников первой категории надежности (рис. 1,д).
В настоящее время для повышения надежности электроснабжения противопожарных устройств и полного отключения электроприемников дома при пожаре в применяется установка специального щита, присоединяемого к кабельным вводам до вводных переключателей. Такая схема применяется для домов высотой 16 этажей и более и показана на рис. 1,е.
Вводы, показанные на рис. 1, а и б, применяются для зданий до пяти этажей включительно без лифтов и других силовых потребителей. Ввод, показанный на рис. 1, в, может быть использован для домов до пяти этажей включительно. Эта схема обеспечивает возможность резервирования, однако при тупиковом вводе резервный кабель нормально не работает (холодный резерв), что является ее недостатком.
На рис. 1, г представлена схема двойного ввода в здание высотой от 6 до 16 этажей включительно с взаимным резервированием вводов. Для зданий выше 16 этажей применяется схема рис. 1, д, в которой питание лифтов, аварийного освещения и противопожарных устройств резервируется автоматически. Кабели, показанные штриховыми линиями, предназначены для питания смежных зданий при магистральной схеме электроснабжения. При тупиковых вводах эти кабели не нужны.
Рис. 1. Схема вводов: 1 — вентиляторы дымоудаления и приводы клапанов, 2 — аварийное освещение по путям эвакуации, 3 — цепи пожарной сигнализации.
В некоторых городах, например Санкт-Петербурге, сохранилась иная система устройства вводов в жилые дома с установкой снаружи здания на стене так называемого разделительного пункта, к которому подводятся питающие кабели от подстанции. На разделительном пункте устанавливается несколько комплектов предохранителей. Вводно-распределительное устройство внутри дома получает питание от разделительного пункта.
Разделительный пункт находится в эксплуатации энергоснабжающей организации и служит границей эксплуатационной принадлежности сетей энергоснабжающей организации и жилищно-эксплуатационных контор. Следует признать, что такая система сетей устарела и должна в будущем заменяться схемами, описанными ранее.
Установка аппаратов защиты
При радиальной схеме питания (кабель питает один дом) ПУЭ разрешают не устанавливать на вводе аппараты защиты. Однако, их установка целесообразна, так как защитный аппарат на вводе страхует защиту на отходящих от ВРУ линиях (несрабатывание которых приводит к отключению на подстанции и, следовательно, к вызову аварийной службы энергосистемы), а токоограничивающие предохранители на вводах дают возможность применять на отходящих линиях облегченную аппаратуру.
При питании одной линией двух или нескольких зданий установка на вводах аппаратов защиты является обязательной.
Для питания малоэтажных зданий при токе на ответвлении до 20 А вводные устройства в зданиях не применяются, предохранители устанавливаются в начале ответвления на опоре воздушной сети.
Распределительная часть ВРУ
К распределительной части ВРУ относятся линии питания квартир, силовых потребителей и аварийного освещения, сети освещения лестничных клеток и других общедомовых помещений, встроенных предприятий и учреждений.
На всех отходящих линиях устанавливаются аппараты защиты, предохранители или автоматические выключатели. Применение автоматических выключателей следует считать предпочтительным, поскольку они надежнее предохранителей, плавкие вставки которых после первого же расплавления часто заменяют кустарными некалиброванными вставками.
Автоматические выключатели создают дополнительное удобство в эксплуатации, выполняя, кроме защитных, также функции коммутационных аппаратов. Это тем более важно, что при применении плавких предохранителей для экономии средств и сокращения габаритов ВРУ, коммутационные аппараты в них не устанавливают, что является серьезным недостатком таких вводно-распределительных устройств.
Характерной особенностью построения схемы ВРУ дома является раздельное питание нагрузок квартир и рабочего освещения общедомовых помещений от одного ввода и силовых потребителей от другого. Необходимость такого распределения объясняется различными тарифами на электроэнергию для силовых и осветительных потребителей в жилых зданиях, а также влиянием частых пусков электродвигателей лифтов на работу осветительных установок, радиоприемников и телевизоров. Как показывают расчеты, в большинстве случаев снижение напряжения при включении лифтов превышает допустимое по ГОСТ.
В соответствии с изложенным выше группировка отходящих линий по вводам, обычно осуществляется следующим образом.
Первый ввод:
1) линии питания квартир,
2) питающие и групповые линии освещения общедомовых помещений (лестницы, коридоры, вестибюли, холлы, технические подполья, чердаки), освещение входов в дом, номерного фонаря и т. д.,
3) линия питания электроприемников встроенных предприятий и учреждений, не вызывающих колебаний напряжения сверх допустимых пределов.
Второй ввод:
1) линия питания лифтов,
2) питающие и групповые линии аварийного освещения (для аварийного освещения колебания напряжения не нормируются),
3) линии питания противопожарных устройств,
4) линии питания силовых электроприемников хозяйственного назначения (насосы холодного и горячего водоснабжения), в случае если эти электроприемники размещаются в здании,
5) линии питания силовых электроприемников, встроенных предприятий и учреждений.
В отдельных случаях, когда это целесообразно по условиям распределения нагрузок на вводах, может быть допущено питание осветительных установок арендаторов от силового ввода, однако возможность их присоединения проверяется расчетом. Обычно это вызывает увеличение сечения питающего кабеля, особенно при удалении от подстанции на 150 м и более.
При этом следует иметь в виду, что токовые нагрузки на каждом вводе не должны превышать 400 А, а в исключительных случаях 600 А во избежание необходимости прокладки пучка параллельных кабелей и установки на вводах тяжелых аппаратов.
Применение мощных вводов должно быть увязано со схемой питающей подстанции, в частности с выбором аппаратуры АВР. Как упоминалось выше, для крупных протяженных зданий число вводов может быть увеличено.
Измерения и учет
Учет активной электроэнергии, расходуемой общедомовыми потребителями, осуществляется трехфазными счетчиками прямого включения (до 50 А) или через трансформаторы тока, которые устанавливаются на ответвлениях к соответствующим секциям шин ВРУ. При этом также соблюдается разделение приборов учета для силовых и осветительных установок. Аварийное освещение, присоединяемое, как правило, к силовому вводу, учитывается счетчиком силовых потребителей. Для возможности замены счетчика без снятия напряжения с ВРУ перед счетчиком на ВРУ устанавливается отключающий аппарат.
По сложившейся практике на ВРУ жилых зданий измерительные приборы не устанавливают. Однако в крупных зданиях, особенно в зданиях с электроплитами, контроль токовых нагрузок и величины напряжения желателен. При этом важно иметь амперметры во всех трех фазах для фиксации асимметрии нагрузок и принятия мер по ее возможному выравниванию. Измерительные приборы (три амперметра с трансформатора ми тока и один вольтметр с переключателем) должны устанавливаться на каждом вводе.