Щит собственных нужд (ЩСН) — это не просто вспомогательный распределительный пункт, а центральная нервная система обеспечения жизнедеятельности любого серьезного энергообъекта или промышленного предприятия. От его бесперебойной работы напрямую зависит функционирование критически важных систем: аварийного освещения, вентиляции и кондиционирования (включая серверные), пожарной сигнализации и насосов, систем связи, подогрева масел и воздуха, цепей управления и автоматики. Ошибка в выборе ЩСН может парализовать работу всего объекта даже при наличии основного питания.
Назначение и ключевые функции ЩСН
Щит собственных нужд предназначен для приема, распределения, учета электроэнергии и защиты цепей питания вспомогательного (собственного) оборудования электроустановок и технологических систем предприятия.
Основные функции современного ЩСН:
- Обеспечение бесперебойного питания. Подача электроэнергии на системы, от которых зависит безопасность и работоспособность основного оборудования (например, системы охлаждения трансформаторов, обогрев шкафов КРУ).
- Надежное распределение. Рациональное разделение нагрузок на группы (освещение, вентиляция, цепи управления, отопление) для удобства эксплуатации и селективности защиты.
- Защита от аварийных режимов. Автоматическое отключение линий при коротких замыканиях, перегрузках, утечках тока (с помощью автоматических выключателей, УЗО, предохранителей).
- Автоматическое включение резерва (АВР). Критически важная функция для ЩСН. При пропадании основного источника (чаще всего ~220/380В) автоматически переключает питание на резервный ввод (от дизель-генератора, другой секции шин или инвертора).
- Учет электроэнергии. Контроль расхода электроэнергии на собственные нужды для анализа энергоэффективности и внутреннего учета.
- Контроль и сигнализация. Мониторинг параметров сети (U, I, кВт), сигнализация о состоянии вводов, срабатывании защит, часто с выводом информации на дисплей и передачей в систему АСУ ТП или диспетчеризации (SCADA).
Основные виды ЩСН для предприятий
Классификация щитов собственных нужд проводится по нескольким ключевым признакам, определяющим их конструкцию и применение.
1. По роду тока и напряжению:
- ЩСН переменного тока (~220/380В, 50 Гц). Наиболее распространенный тип для питания подавляющего большинства вспомогательных систем. Может быть одно- или трехфазным.
- ЩСН постоянного тока (=24В, 48В, 110В, 220В). Специализированные щиты для питания цепей управления высоковольтных выключателей, систем релейной защиты и автоматики (РЗА), аварийного освещения на светодиодных драйверах постоянного тока, систем связи. Часто питаются от зарядно-буферных батарей (АКБ) через выпрямительные устройства (ВУ).
2. По функциональному назначению и компоновке:
- Вводно-распределительный ЩСН. Основной щит, принимающий один или два ввода питания, содержащий аппараты АВР, главные рубильники, учет и распределяющий энергию на групповые щиты или фидеры.
- Распределительный ЩСН. Щит второго уровня, получающий питание от вводного ЩСН и распределяющий его по конечным потребителям (например, ЩСН-освещения, ЩСН-вентиляции).
- Учетный ЩСН (ЩСНУ). Содержит приборы коммерческого или технического учета электроэнергии, расходуемой на собственные нужды объекта.
3. По конструкции и способу монтажа:
- Напольное исполнение (шкафы типа ШМП). Наиболее распространены для мощных ЩСН. Представляют собой сварной металлический шкаф с монтажной панелью внутри. Устанавливаются стационарно, имеют большую вместимость и лучше охлаждаются.
- Навесное исполнение (щиты типа ЩРН). Монтируются на стене. Применяются для менее мощных распределительных пунктов или как групповые щиты.
- Панели (щиты) для установки в релейные отсеки КРУ. Компактные решения, встраиваемые в высоковольтные комплектные распределительные устройства (КРУ).
Критерии выбора ЩСН для предприятия: пошаговый алгоритм
Выбор ЩСН — это инженерная задача, требующая системного подхода. Следуйте этому алгоритму:
Шаг 1. Анализ нагрузок и составление перечня потребителей.
Составьте детальный список всего оборудования, которое должно питаться от ЩСН, с указанием для каждого:
- Мощности (кВт) и пусковых токов.
- Напряжения питания (~380В, ~220В, =110В и т.д.).
- Категории надежности электроснабжения (ПУЭ, гл. 1.2). Для систем аварийного освещения, пожарной вентиляции и части цепей управления требуется I или особая категория, что диктует обязательное наличие АВР.
Шаг 2. Определение требований к надежности (необходимость АВР).
- Если перерыв в питании недопустим (объекты энергетики, нефтегазовой отрасли, производства с непрерывным циклом) — обязательна схема АВР на два независимых ввода переменного тока или схема «сеть + ДГУ (дизель-генератор)».
- Для систем постоянного тока резервирование обеспечивается аккумуляторными батареями (АКБ) достаточной емкости.
Шаг 3. Расчет электрических параметров.
- Суммарная расчетная мощность (кВА). Определяется с учетом коэффициента спроса и одновременности для разных групп потребителей. Важно: Нельзя просто суммировать паспортные мощности.
- Выбор номиналов вводных аппаратов. Автоматических выключателей или предохранителей. Должны обеспечивать селективность (избирательность) с защитами питающей сети и отходящих линий.
- Количество отходящих групп. Определяется исходя из удобства эксплуатации и необходимости раздельного управления и защиты разных систем.
Шаг 4. Учет условий эксплуатации.
- Климатическое исполнение (У, УХЛ, Т по ГОСТ 15150). Для неотапливаемых помещений, улицы или тропического климата.
- Степень защиты корпуса (IP):
- IP31/IP40 — для отапливаемых электрощитовых.
- IP54/IP65 — для помещений с повышенной влажностью, запыленностью или для уличной установки под навесом.
- Наличие агрессивных сред. Пары кислот, щелочей, морской воздух. Требует применения корпусов из нержавеющей стали или с специальным покрытием.
Шаг 5. Требования к автоматизации и управлению.
- Уровень автоматизации. От простой индикации до полноценного контроллера с дисплеем, фиксирующего события и параметры.
- Интерфейсы связи. Необходимость передачи данных по Modbus RTU/TCP, Profibus, Ethernet для интеграции в общезаводскую систему АСУ ТП.
- Дистанционное управление. Возможность включения/отключения групп с диспетчерского пульта.
Нормативные требования (ГОСТ, ПУЭ, ТР ТС)
Проектирование и изготовление ЩСН должно строго соответствовать нормативной базе:
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ).
- ГОСТ 32395-2013 «Щитки распределительные для производственных и общественных зданий»: Определяет технические требования к конструкции.
- ГОСТ Р 51321.1-2007 (ТР ТС 004/2011): Требования к низковольтным комплектным устройствам (НКУ) по безопасности.
- ГОСТ 15150-69: Исполнения для различных климатических районов.
- СП 31-110-2003: Проектирование и монтаж электроустановок.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем ЩСН отличается от обычного распределительного щита (РЩ)?
Ключевое отличие — в назначении и требованиях к надежности. ЩСН питает критически важные для работы основного оборудования системы. Его отказ может привести к остановке всего предприятия или аварии. Поэтому в ЩСН чаще применяются схемы АВР, резервирование, аппаратура с более высоким коммутационным ресурсом и обязательный учет.
Обязательно ли делать АВР в ЩСН?
Не всегда, но в 90% случаев на предприятиях — да. Необходимость АВР определяется категорией надежности потребителей, питаемых от щита. Для систем аварийного освещения, вентиляции убежищ, пожарных насосов, цепей управления высоковольтным оборудованием АВР является обязательным требованием ПУЭ.
Кто должен проектировать ЩСН?
Проектирование должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик, имеющий опыт работы с системами электроснабжения промышленных объектов. «НТК Приборэнерго» оказывает услуги комплексного проектирования на основе технического задания заказчика.
Можно ли использовать б/у или самостоятельно собрать ЩСН?
Для ответственных систем собственных нужд — категорически не рекомендуется. Это связано с рисками: несоответствие расчетным нагрузкам, использование устаревшей или изношенной аппаратуры, ошибки в монтаже и логике АВР, отсутствие гарантии и паспорта изделия. Экономия на этом этапе может привести к миллионным убыткам.
Какой срок изготовления ЩСН на заказ?
Срок зависит от сложности. Простой распределительный щит — от 7 рабочих дней. Сложный вводной ЩСН с АВР на контакторах и системой мониторинга — 3-4 недели. Щит с контроллером и нестандартной логикой — от 5 недель. Точный срок определяется после разработки и согласования технического проекта.
Купить ЩСН от производителя «НТК Приборэнерго»
Выбор и приобретение щита собственных нужд — это инвестиция в бесперебойность и безопасность вашего предприятия. «НТК Приборэнерго» предлагает полный цикл создания надежного ЩСН:
- Глубокий инжиниринг. Наши специалисты проанализируют ваши нагрузки, условия эксплуатации и разработают оптимальное техническое решение, соответствующее всем нормам.
- Проектирование. Создание полного пакета конструкторской документации (схемы, спецификации), который можно согласовать с любыми надзорными органами.
- Изготовление. Сборка на современном производстве с использованием качественных компонентов и строгим контролем на всех этапах.
- Программирование и настройка. Для щитов с АВР на базе контроллеров — написание и отладка алгоритмов работы.
- Предварительные испытания. Каждый щит перед отгрузкой проходит комплексные электрические испытания на стенде.
- Поставка и шеф-монтаж. Доставка на объект и при необходимости авторский надзор за монтажом и подключением.
- Гарантия и сервис. Официальная гарантия, техническая поддержка и услуги постгарантийного обслуживания.
Обращайтесь в НТК «Приборэнерго» — компания берет на себя всю ответственность за энергетическую безопасность ваших собственных нужд.