Вводно-распределительное устройство (ВРУ) — это ключевой элемент системы электроснабжения любого здания. Именно здесь происходит прием электроэнергии от внешней сети, ее учет и распределение по внутренним линиям. Правильная схема подключения ВРУ — это основа безопасной и надежной работы всей электрической сети объекта.
В этой статье мы подробно разберем типовые схемы подключения ВРУ, особенности подключения счетчиков, АВР и различных систем заземления.
Что такое ВРУ и его место в системе электроснабжения
ВРУ (вводно-распределительное устройство) — это электротехническое устройство, предназначенное для приема электроэнергии от внешней питающей сети (трансформаторной подстанции, кабельной линии), ее распределения по внутренним линиям здания, а также для учета потребляемой электроэнергии и защиты отходящих линий от коротких замыканий, перегрузок и других аварийных ситуаций.
Место ВРУ в иерархии электроснабжения:
Трансформаторная подстанция (ТП) → Кабельная линия → ВРУ → Распределительные щиты (ЩЭ, ЩСН, силовые щиты) → Потребители
ВРУ является первым распределительным устройством после ввода кабеля в здание. Оно выполняет функции «границы раздела» между сетями энергоснабжающей организации и внутренними сетями потребителя.
Типовые схемы подключения ВРУ
1. Схема подключения ВРУ с одним вводом
Это наиболее простая и распространенная схема для небольших и средних объектов: частные дома, коттеджи, небольшие офисы, магазины.
Основные элементы схемы:
- Вводной кабель от ТП (L1, L2, L3, N, PE или PEN);
- Вводной аппарат — рубильник или автоматический выключатель;
- УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений (опционально);
- Счетчик электроэнергии — прибор коммерческого учета;
- Отходящие автоматические выключатели — для питания распределительных щитов и крупных потребителей;
- Шины N и PE — для подключения нулевых и заземляющих проводников.
Схема подключения (однофазная):
Ввод L → Вводной автомат → УЗИП → Счетчик → Групповые автоматы → Нагрузка
Ввод N → Вводной автомат → УЗИП → Счетчик → Шина N
Ввод PE → Шина PE
Схема подключения (трехфазная):
Ввод L1, L2, L3 → Вводной автомат → УЗИП → Счетчик → Групповые автоматы → Нагрузка
Ввод N → Вводной автомат → УЗИП → Счетчик → Шина N
Ввод PE → Шина PE
2. Схема подключения ВРУ с двумя вводами и АВР
Эта схема применяется на объектах I и II категории надежности электроснабжения, где недопустимы длительные перерывы в подаче электроэнергии (больницы, пожарные насосные, котельные, крупные жилые комплексы, производственные объекты).
Основные элементы схемы:
- Ввод №1 (основной) и Ввод №2 (резервный) — два независимых кабеля от разных источников;
- Вводные аппараты — автоматические выключатели или рубильники на каждом вводе;
- АВР — автоматический ввод резерва (устройство, контролирующее напряжение на вводах и переключающее питание);
- Счетчики электроэнергии (на каждом вводе или общий);
- Отходящие автоматические выключатели;
- Шины N и PE.
Схема подключения с АВР:
Ввод №1 (L1,L2,L3,N,PE) → Вводной автомат №1 → Счетчик №1 → АВР (основной ввод)
Ввод №2 (L1,L2,L3,N,PE) → Вводной автомат №2 → Счетчик №2 → АВР (резервный ввод)
АВР → Шины → Групповые автоматы → Нагрузка
Принцип работы АВР:
- В нормальном режиме питание поступает от Ввода №1;
- При пропадании напряжения на Вводе №1 АВР автоматически переключает питание на Ввод №2;
- При восстановлении напряжения на Вводе №1 АВР может автоматически или вручную переключиться обратно.
3. Схема подключения ВРУ с трансформаторным учетом
При большой мощности объекта (обычно более 100-150 кВт) прямое включение счетчиков невозможно, так как они не рассчитаны на большие токи. В этом случае применяются трансформаторы тока.
Схема подключения с трансформаторами тока:
Вводной кабель → Вводной автомат → Трансформаторы тока (ТТ1, ТТ2, ТТ3) → Счетчик → Нагрузка
Трансформаторы тока устанавливаются на каждую фазу. Вторичные обмотки трансформаторов подключаются к токовым входам счетчика. Напряжение на счетчик подается непосредственно от фаз.
Важно: Вторичные цепи трансформаторов тока должны быть заземлены в одной точке для безопасности.
Подключение приборов учета
1. Схема прямого включения счетчика
Применяется при мощности до 100-150 кВт (ток до 250 А). Счетчик включается непосредственно в разрыв фазных проводов.
Схема подключения трехфазного счетчика прямого включения:
- Клеммы 1, 4, 7 — вход фаз L1, L2, L3 (со стороны сети);
- Клеммы 3, 6, 9 — выход фаз L1, L2, L3 (на нагрузку);
- Клемма 10 — вход N (со стороны сети);
- Клемма 11 — выход N (на нагрузку).
2. Схема включения счетчика через трансформаторы тока
Применяется при мощности более 150 кВт.
Схема подключения:
- Первичные обмотки трансформаторов тока включаются в разрыв фазных проводов;
- Вторичные обмотки подключаются к токовым входам счетчика (обычно клеммы 1-2, 4-5, 7-8);
- Напряжение на счетчик подается непосредственно от фаз (до трансформаторов тока).
3. Требования к цепям учета
- Цепи учета должны быть отделены от других цепей;
- Счетчики и клеммные крышки должны быть опломбированы;
- Сечение проводов для цепей учета должно соответствовать требованиям;
- Трансформаторы тока должны быть подобраны по номинальному току нагрузки.
Подключение АВР в двухвводном ВРУ
1. Схема АВР на контакторах
Наиболее простая и дешевая схема АВР для небольших объектов.
Принцип работы:
- На каждом вводе установлен контактор (или два контактора с механической блокировкой);
- Контактор основного ввода включен по умолчанию;
- При пропадании напряжения на основном вводе реле контроля фаз отключает контактор основного ввода и включает контактор резервного ввода.
2. Схема АВР на автоматических выключателях с моторными приводами
Более сложная и надежная схема для ответственных объектов.
Принцип работы:
- На каждом вводе установлен автоматический выключатель с моторным приводом;
- Контроллер АВР отслеживает напряжение на вводах;
- При пропадании основного ввода контроллер отключает вводной автомат основного ввода и включает вводной автомат резервного ввода.
3. Требования к АВР
- АВР должно исключать одновременное включение обоих вводов;
- Время переключения должно быть минимальным (обычно 0,5-5 секунд);
- АВР должно иметь ручной режим для обслуживания;
- Приоритет вводов должен быть настраиваемым.
Подключение УЗИП (защита от перенапряжений)
1. Схема подключения УЗИП
УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений) устанавливается на вводе для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Схема подключения УЗИП в ВРУ:
Ввод L → Автомат защиты УЗИП → УЗИП → Шина PE
Ввод N → Автомат защиты УЗИП → УЗИП → Шина PE (для схемы 1+1)
2. Защита УЗИП
Перед УЗИП обязательно устанавливается автоматический выключатель или предохранитель для защиты устройства при коротком замыкании в цепи варистора.
Требования безопасности и типичные ошибки
Основные требования
- Все работы по подключению ВРУ должны выполняться при отключенном напряжении;
- Корпус ВРУ должен быть заземлен;
- Соединения должны быть надежно затянуты;
- Провода должны иметь соответствующую цветовую маркировку;
- Счетчики и клеммные крышки должны быть опломбированы.
Типичные ошибки
- Неправильное разделение PEN-проводника;
- Отсутствие заземления корпуса;
- Неправильный выбор номиналов вводных автоматов;
- Отсутствие защиты УЗИП;
- Смешивание N и PE после точки разделения.
Вопросы и ответы
1. Как правильно разделить PEN-проводник в ВРУ?
PEN-проводник подключается к шине PEN. От этой шины делаются две отдельные шины: N (для нулевых рабочих проводников) и PE (для заземляющих проводников). Перемычка между шинами N и PE устанавливается только на вводе. После точки разделения N и PE не должны смешиваться.
2. Нужно ли ставить автомат перед счетчиком?
Да, перед счетчиком обязательно устанавливается автоматический выключатель или рубильник для безопасной замены и обслуживания счетчика. По согласованию с энергосбытом этот автомат может быть опломбирован.
3. Как выбрать номинал вводного автомата для ВРУ?
Номинал вводного автомата определяется разрешенной мощностью, указанной в Технических условиях. I = P / (U × √3 × cos φ). Автомат выбирается с запасом 10-20% от расчетного тока.
4. Можно ли подключать однофазные нагрузки к трехфазному ВРУ?
Да, можно. Для этого необходимо равномерно распределить однофазные нагрузки по фазам, чтобы избежать перекоса фаз. На каждую фазу устанавливаются отдельные автоматические выключатели.
5. Что делать, если после подключения ВРУ выбивает вводной автомат?
Причины могут быть: короткое замыкание в цепи, неправильное подключение, перегрузка, неисправность автомата. Необходимо отключить все отходящие автоматы и включать их по одному для поиска неисправной линии.
Заказать разработку ВРУ в компании «НТК Приборэнерго»
Компания «НТК Приборэнерго» специализируется на проектировании и производстве электрощитового оборудования различной модификации и мощности. Компания предлагает полный цикл услуг — от разработки схемы подключения до пусконаладки готового изделия.
Нужна разработка ВРУ для вашего объекта? Инженеры помогут подготовить техническое задание, разработать схему подключения и изготовить ВРУ под ключ. Оставляйте заявку на сайте для консультации и расчета стоимости!