Что такое главный распределительный щит (ГРЩ)? Отличия от вторичных щитов

Что такое главный распределительный щит (ГРЩ)? Отличия от вторичных щитов

Главный распределительный щит (ГРЩ) — это низковольтное распределительное устройство, которое принимает энергию с выхода трансформатора или от сети и распределяет её по всем нижестоящим точкам объекта. Именно здесь формируется электрический каркас предприятия: вводной автоматический выключатель, главная система шин, приборы учёта и защита каждого отходящего присоединения собраны в одном корпусе. В статье разбираем назначение ГРЩ, его отличия от вторичного распределительного щита, состав оборудования и критерии выбора.

Для чего нужен главный распределительный щит?

Энергия поступает на объект в одной точке, а потребляется в сотнях точек. ГРЩ управляет этим переходом: принимает питание через один вводной выключатель, передаёт его на главные шины и оттуда формирует отдельно защищённые присоединения к вторичным щитам, центрам управления двигателями, установке компенсации реактивной мощности и крупным единичным нагрузкам.

Такая централизованная структура даёт три практических преимущества. Первое — селективность: повреждение на одном присоединении отключает только это присоединение, а не весь объект. Второе — измеряемость, поскольку трансформаторы тока и анализатор качества электроэнергии установлены в главном щите, и суммарное потребление, коэффициент мощности и уровень гармоник контролируются из одной точки. Третье — безопасность эксплуатации: переключения, блокировки и маркировка выполняются в одном определённом месте.

ГРЩ и вторичный распределительный щит: в чём разница

Оба устройства распределяют низкое напряжение, но занимают разные уровни иерархии и проектируются по разным критериям. Главный щит рассчитывается на высокие токи короткого замыкания и большие номинальные токи, а вторичный щит — более компактное изделие, устанавливаемое вблизи конечных цепей и изготавливаемое в значительно большем количестве.

Критерий	Главный щит (ГРЩ)	Вторичный щит
Иерархия	Первый щит после трансформатора или ввода сети	Второй уровень, питается от ГРЩ
Типовой номинальный ток	630 А – 6300 А	63 А – 630 А
Стойкость к КЗ	Высокая, часто 50–100 кА	Ниже, обычно 10–35 кА
Система шин	Расчётные многослойные главные шины	Ограниченные шины или прямые клеммы
Внутреннее разделение	Как правило форма 3b или 4b	Достаточно формы 1 или 2
Расположение	Трансформаторная подстанция, главная электрощитовая	Этаж, цех или рядом с оборудованием
Количество	Один или несколько на объект	Могут быть десятки

Коротко: главный щит собирает и распределяет энергию, а вторичный щит доставляет её к месту потребления. Если координация между ними спроектирована неверно, небольшое повреждение способно остановить весь объект.

Состав главного распределительного щита

• Вводной выключатель: обычно выкатной воздушный автоматический выключатель, позволяющий одним действием снять напряжение со всей установки.
• Главная система шин: медные или алюминиевые шины, рассчитанные по номинальному току, электродинамическим усилиям и превышению температуры.
• Выключатели отходящих линий: автоматические выключатели в литом корпусе или предохранители-выключатели-разъединители для вторичных щитов, ЦУД и крупных нагрузок.
• Учёт и мониторинг: трансформаторы тока, анализатор электроэнергии, индикация напряжения и тока, коммуникационный модуль.
• Дополнительная защита: устройства защиты от импульсных перенапряжений, защита от токов утечки, дуговая защита и схема заземления нейтрали при необходимости.
• Управление и сигнализация: лампы наличия фаз, сигнализация неисправностей, дистанционное включение и отключение.
• Тепловой режим: вентиляторы, фильтры, теплообменники или шкафной кондиционер, при необходимости датчики температуры.
• Корпус и разделение: корпус из листовой стали, внутренние перегородки, кабельные каналы и шина заземления.

Выбор и расчёт: какие данные нужны

Главный щит не выбирают «на глаз». Наличие перечисленных данных ускоряет проектирование и подготовку предложения и исключает неожиданности на площадке.

• Мощность трансформатора и уровни напряжения, например 1600 кВА, 34,5/0,4 кВ.
• Расчётный ток короткого замыкания, определяющий значения Icw и Icc устройства.
• Суммарная установленная мощность и коэффициент одновременности, необходимые для реального номинального тока.
• Перечень присоединений с указанием мощности, сечения кабеля, типа защиты и резерва.
• Условия эксплуатации: температура окружающей среды, высота над уровнем моря, влажность, пыль, агрессивная среда.
• Ограничения по размещению: габариты электрощитовой, ширина дверей, коридор обслуживания, доступ только спереди или с двух сторон.
• Требования эксплуатации: обслуживание без отключения, резервирование по схеме двух систем шин, дистанционный мониторинг.

Как расчёт короткого замыкания влияет на конструкцию щита, подробно описано в материале о стойкости к короткому замыканию (Icw).

Стандарты и подтверждение конструкции

Главные распределительные щиты рассматриваются в рамках IEC 61439-1 и IEC 61439-2. Стандарт требует подтверждения характеристик устройства как единого целого, а не только по бренду установленных внутри аппаратов. Превышение температуры, стойкость к короткому замыканию, диэлектрические свойства, степень защиты и механическая работоспособность подтверждаются проверкой конструкции.

При закупке следует запрашивать протоколы подтверждения конструкции, протоколы приёмо-сдаточных испытаний и техническое дело. Область применения стандарта раскрыта в нашем руководстве по IEC 61439.

Почему важна форма внутреннего разделения

Внутреннее разделение определяет, можно ли обслуживать щит без снятия напряжения со всей установки. В форме 1 внутренних перегородок нет, и для работы на одном присоединении обычно приходится отключать весь щит. В формах 3b и 4b шины, аппараты и выходные клеммы отделены друг от друга, поэтому остальные присоединения могут оставаться под напряжением.

На производственных предприятиях, в центрах обработки данных и больницах, где простой обходится дорого, высокие формы разделения практически обязательны.

Тепловой режим и размещение

Поскольку токи в главном щите велики, велики и потери. Потери в шинах и выключателях превращаются в тепло, а внутренняя температура снижает допустимую нагрузку аппаратов. Поэтому рассчитывается тепловыделение внутри щита и подбирается соответствующая вентиляция или охлаждение.

Действуют и практические правила размещения: не менее одного метра коридора обслуживания перед щитом, раннее определение направления ввода кабелей, отказ от установки корпуса вплотную к стене при необходимости доступа сзади, достаточная вентиляция электрощитового помещения. По выбору степени защиты см. материал об степенях защиты IP.

Эксплуатация и обслуживание

Отказ главного щита затрагивает весь объект, поэтому его обслуживание нельзя откладывать. Не реже одного раза в год рекомендуется проверять моменты затяжки шинных соединений, выполнять термографический контроль, очищать фильтры, приводить в действие механизмы выключателей и пересматривать уставки защит.

Главное: главный распределительный щит

• Для чего нужен главный распределительный щит — Энергия поступает на объект в одной точке, а потребляется в сотнях точек.
• ГРЩ и вторичный распределительный щит: в чём разница — Оба устройства распределяют низкое напряжение, но занимают разные уровни иерархии и проектируются по разным критериям.
• Выбор и расчёт: какие данные нужны — Главный щит не выбирают «на глаз».
• Стандарты и подтверждение конструкции — Главные распределительные щиты рассматриваются в рамках IEC 61439-1 и IEC 61439-2.
• Источник стандарта — каталог публикаций IEC: iec.ch.

Часто задаваемые вопросы

ГРЩ и трансформаторный щит — это одно и то же?

Нет. Трансформаторный щит — это ячейка среднего напряжения или отсек подключения трансформатора со стороны СН. ГРЩ — первое распределительное устройство, подключённое к низковольтному выводу трансформатора.

Может ли на объекте быть несколько ГРЩ?

Да. На объектах с несколькими трансформаторами, несколькими корпусами или повышенными требованиями к резервированию для каждого трансформатора выполняется отдельный главный щит, а перевод нагрузки обеспечивается секционным выключателем.

Нужно ли размещать компенсацию внутри ГРЩ?

При небольших мощностях оборудование компенсации можно разместить в отдельном отсеке главного щита, но при средних и больших мощностях предпочтительнее отдельный щит компенсации из-за нагрева конденсаторов и необходимости обслуживания. Подробнее — в статье о компенсации реактивной мощности.

Нужно ли предусматривать резервные присоединения?

Настоятельно рекомендуется. Объекты развиваются, появляется новое оборудование. Заложенный на старте резерв 20–30 % по местам присоединений и пропускной способности шин обходится значительно дешевле последующей замены щита.

Подход Devpan

Похожие статьи

• Выбор УЗИП (SPD): отличия типов 1, 2 и 3
• Шинные системы: медь или алюминий? Критерии выбора
• Выбор вводного аппарата: автомат в литом корпусе или воздушный?
• Все технические статьи

Devpan проектирует главные распределительные щиты на основе реальных данных проекта, подтверждает их по стандарту IEC 61439 и отправляет на объект после заводских приёмочных испытаний. Номинальный ток, стойкость к короткому замыканию, форма разделения и решение по охлаждению определяются фактическими потребностями установки. Пришлите данные проекта — совместно определим конфигурацию и сроки поставки.