Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)
Всем привет! Сегодня рассказываю про свой самый любимый щит. Собирал я его заказчику, который попросил не мелочиться и сделать ему грамотный во всех отношениях щит для коттеджа.

Вангую, что сейчас половина местного народа закричит на тему "Да вы шо? Обалдели? Это ж щит для атомной станции, а не для коттеджа! Совсем вы тут все свихнулись, фанаты чёртовы!". Так вот, чтобы такие вопросы снять, прежде чем я буду рассказывать по этот щит, я расскажу, почему такие щиты не то что сами собой вынужденно получаются, а почему такие щиты как раз и должны быть. Давайте пробежимся по кое-каким тезисам:
1. Когда в щит приходит больше чем 50 кабелей (а для какого-нибудь двухэтажного дома это ещё мало - там легко может быть за сотню кабелей), то их надо куда-то девать внутри самого щита. Нужно пространство, где эти кабели можно будет нормально разрезать ножиком, достать провода и все их провести по самому щиту.
Эта задачка решается очень просто: в щите с той стороны, откуда будут заходить кабели, специально оставляется свободное место. Прямо вот берётся часть пространства щита и делается пустой (а снаружи закрывается крышками). Более правильный способ - вообще делать в таких щитах все подключения на специальных клеммах, чтобы не тянуь кабели по щиту, а подключать их только с его "краёв" - сверху или снизу.
В этом щите у нас подключение без клемм, а свободное пространство оставлено около медной шины PE (заземления).
2. Любой щит должен читаться как обычный текст или книга. Во-первых, у нас принято читать слева направо. Это значит что всякие главные рубильники и вводы должны быть слева сверху. В книгах мы используем главы, абзацы и знаки препинания. В щитах я использую тот же приём: определённые части щита группируются вместе. Когда я дальше буду писать про щит, то на следующей фотке будет видно, как сгруппированы в кучки ввод сети, управление стабилизаторами, вводом генератора, инвертором и переключением питания щита.
То есть, щит должен быть по возможности наглядным для пользователя. Поэтому мы никогда не ставим в нём все компоненты подряд в единую линейку. Щас, конечно, модно писать с планшетиков длинные тексты в одну строчку маленькими буквами и без знаков препинания. Но читать такое, согласитесь, неудобно.
И это было бы ещё полбеды! Но вторая проблема, с которой мы столкнёмся, если напихаем всё подряд в щит - это КУЧА ПРОВОДОВ, которыми это будет внутри щита соединяться. Их будет целый клубок. Поэтому в щите модульку (начинку) ставят с разными отступами и группируют. В итоге для пользователя щита всё наглядно, а внутри щита просторно.
В этом случае как раз щит становится больше, потому что считаем мы его уже не по модулям, а п целым DIN-рейкам.

На самом деле получилось это у меня не разово, а по нарастающей. Я делал мелкие щиты, потом мне стало там тесно. Я взял щиты побольше. И так вот дошёл до шкафов. Шкафы для коттеджа удобны до жути. Этот щит сделан на шкафах ABB серии TwinLine, которые имеют степень защиты IP55. То есть вы можете поставить такой щит в тамбуре или гараже и не бояться, что от первой же случайной капли воды внутри всё замкнёт.

Ещё такие шкафы можно поставить на цоколь, а через цоколь подвести все кабели, если они идут из пола. У этих шкафов есть непрозрачные дери (идут штатно) и прозрачные (можно купить отдельно, но стоит она дорого, будьте осторожны).

Итак, поехали! Теперь переходим к самому щиту! Что тут в щит вложено:
1. Ввод сети - три фазы, 15 кВт. На вводе стоит защита от аварийного напряжения (если что-то случится с магистральной линией, то она просто отключит нам проблемную фазу) и измерители напряжения и тока. Такая защита стоит примерно 2,5 тыр и при бюджете этого щита (напишу в конце поста) это копейки. И лучше пусть сдохнет эта защита, чем вся техника.
2. Весь ввод сети проходит через стабилизаторы - по одному на каждую фазу. Напряжение и ток после стабилизаторов измеряются для индикации (так попросил заказчик). Для стабилизаторов есть переключение на байпас, чтобы все стабилизаторы можно было обесточить, а щит при этом спокойно работал. Это тоже является моим стандартом разработки щитов.
3. Есть резервное питание от генератора. На данный момент переключается вручную, и генератор запускается тоже вручную - он тут простой и без заморочек. В щите заложена возможность в будущем сделать АВР для генератора, и щит уже сейчас формирует сигналы для заряда АКБ генератора и для его автозапуска. По вводу генератора тоже контролируем напряжение и ток.
4. Самая важная часть дома (котельная, СКС, охранка) питаются от инвертора (мощного UPS). Для того, чтобы инвертор работал всегда, стоит переключатель фаз, который выбирает самую лучшую фазу сети и подаёт её на инвертор. То есть, если есть хоть одна фаза сети или работает генератор - питание будет подаваться на зарядку инвертора. Для инвертора также есть байпас и так же по нему мы контролируем ток и напряжение.
5. В щите стоит специальный регистратор, который пишет параметры тока и напряжения по вводу сети и вводу генератора на SD-карточку (до 32 Гб) каждую секунду для архива. Также эти данные доступны с него по HTTP/FTP. То есть в любое время можно зайти на регистратор и посмотреть все архивы событий - например, пропадания сети или то, как ведёт себя сетевое напряжение.

Теперь про управление питанием в щите. Я разработал специальный алгоритм IPM (Intellectual Power Management), который можно реализовывать в ручном или автоматическом режиме. Ручной режим - это когда мы переключаем в щите всё руками, как тут и сделано. Автоматический - когда в щите стоит контроллер моей разработки, который получает сигнал от охранки (живут или не живут в доме) и решает, что надо сделать - включить полную нагрузку, или оставить только самое необходимое, включить генератор или не включать и прочее.
В щите есть три вида питания для того, чтобы не перегружать генератор или инвертор:
а) Только от сети - для тех потребителей, которые много потребляют и которые не надо резервировать (электроплита, некоторая бытовая техника типа кондиционеров).
б) От сети или генератора - для линий средней важности (свет, некоторые розетки).
в) От сети, генератора или инвертора - для самого важного (газовый котёл, циркуляция, холодильники, охранка).

Все эти три вида питания могут отключаться, когда в доме нкито не живёт. То есть, все нагрузки в щите у меня поделены на отключаемые и неотключаемые и на три вида питания. Управляется это или со щита рубильником, или с сигнала от охранки: поставили дом на охранку - лишнее отключилось само. Вид управления можно переключить на щите, если надо.

Ну а теперь поехали смотреть то, как этот щит сделан! Вот это вот - управление питание щита. Видите, оно заняло половину шкафа!


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

А вот так выглядит весь шкаф внутри. Обратите внимание на свободное место сверху и снизу для кабелей.


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Вот монтаж части IPM. Здесь оставлено свободное место как раз для того, чтобы не делать клубок проводов. А также я выровнял все вольтметро-амперметры по правому краю, и они прикольно смотрятся:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Этот шкаф ещё и имеет большую (если сравнивать с обычными щитками) глубину в 225 мм, поэтому весь монтаж отлично лёг за DIN-рейки.

Вот регистратор, который записывает все данные. Очень злровская девайсина. Единственное, что важно помнить - что его входы меряют напряжение до 300 вольт, поэтому для них надо сделать резистивный делитель (внутри регистратора можно выставить нужный коэффициент, на который он домножает показания), чтобы они выдержали 400-450 вольт при авариях питания:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Для линий генератора, стабилизаторов и инвертора сделаны клеммы на DIN-рейку (с тех сторон, откуда проходят кабели), потому что если отходящие линии мы можем подключить в автоматы напрямую, что линии IPM внутри щита идут одновременно в несколько мест, и для них нужны клеммы. Вообще, такие щиты уже надо собирать на клеммах по любому и не париться.


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Все виды питания после IPM выведены на кросс-модули, которые подписаны (на фото ниже они ещё  состоянии сборки). Это значит то, что ЛЮБУЮ линию можно повесить на ЛЮБУЮ фазу ЛЮБОГО вида питания при помощи отвёртки! Поэтому щит получается гибкий. За это, конечно же, мы тоже платим местом в щите для этих кросс-модулей. Причём около кросс-модулей надо обязательно оставлять свободное место, чтобы туда поместились все провода от них.


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Все отходящие линии сделаны на дифавтоматах ABB серии DS201. Напоминаю, что дифы ABB DSH941R - полная ДРЯНЬ и лучше собрать схему щита как-то по другому, чем эти дифы ставить. А дифы DS941 давно сняты с производства и если вы где-то видите их сейчас в продаже, то это точно подделка.
Дифавтоматы - самое грамотное решение для трёхфазного щита, потому что они пзволяют удобно переключать нагрузки по фазам. Ноль у дифов соединяется гребёнкой, а фазы отдельными проводами подключаются на кросс-модули. Поэтому свои серьёзные трёхфазные щиты я собираю исключительно на дифах:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Если вы думаете, что такие шкафы - это страшно (в этот щит в сборе весит около 100 кг), то пугаться не надо! Наоборот, чем сеьёзнее шкаф - тем больше у него удобств. Во-первых, это съёмная рама. Раму из шкафа НУЖНО вытащить, потом закрепить шкаф к стене отдельно, а потом поставить раму с автоматами, вот так:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Рама этого шкафа крепится на специальных штифтах. Если шкаф не перекосить, то несмотря на то, что эта рама с модулькой достаточно тяжёлая, эти штифты легко вынимаются пальцами. иногда только надо отвёрткой помочь!


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Также у таких шкафов есть специальные фланцы для того, чтобы заводить туда кабели. Фланцев очень много. Есть фланец на 52 кабеля (который тут и использован), есть фланцы, которые позволяют завести в шкаф кабель на какие-нить 120 квадратов, а есть просто металлические заглушки, в которых можно насверлить отверстий и поставить гермовводы типа PG:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Ну, вот! В итоге этот шкаф встал у заказчика в специально отведённое место вот так вот:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Бюджет этого шкафа - примерно 400-500 тыр с учётом наших текущих диких цен. Поэтому когда вы хотите заказать шкаф для дома - будьте готовы к примерно таким вещам. Не будет это "щитком", это будет ШКАФ!

Общий проект вышел примерно в 500-600 тыр на цены прошлого года, потому что этим шкафом мы не ограничились и собрали заказчику ещё и щит котельной, щит второго этажа и вот такие вот панели распределения питания в его 19" (рэковые) шкафы слаботочки:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

Панели принимают питание 230V, отдают его на блоки питания +12 и +24 вольт, и низкое напряжение через выключатели распределяют по нагрузкам:


Щит для коттеджа в Ступино (Три Фазы, Сеть, Генератор, Инвертор)

На сегодня - всё! Завтра или послезавтра запощу ещё парочку щитов поменьше! Спасибо за внимание! Все вопросы - в комментарии!