Що таке ГРЩ (Головний розподільний щит): призначення, будова та критерії вибору

Для будь-якого промислового підприємства, торгового центру чи великого офісного комплексу стабільність електропостачання є основою життєдіяльності. Щоб забезпечити останню, найбільш значущою складовою є головний розподільний щит (ГРЩ). Від того, наскільки правильно він спроєктований та зібраний, залежить не лише безперебійність роботи обладнання, а й пожежна безпека всієї будівлі.

Що таке головний розподільний щит?

Головний розподільний щит (ГРЩ) — це високотехнологічний комплекс електротехнічного обладнання (панелей, автоматів, шин та приладів обліку). Він безпосередньо приймає електроенергію від трансформаторної підстанції або ввідно-розподільного пристрою (ВРУ) та здійснює її безпечний, контрольований розподіл по всьому підприємству. 

Крім того, ГРЩ забезпечує захист ліній від перевантажень і КЗ (коротких замиканнь), а також розподіляє енергію по цехах, поверхах або окремим споживачам. Комплекс є першою та найважливішою ланкою внутрішньої електромережі об’єкта, що працює з високими струмами (зазвичай від 630А до 6300А і вище).

Призначення ГРЩ: які завдання вирішує обладнання

Призначення щита охоплює цілий комплекс завдань:

1. Прийом електроенергії. Безпечне підключення потужних ввідних кабелів або шинопроводів від трансформаторів (одного або декількох).
2. Розподіл потужностей. Поділ загального масиву енергії на окремі лінії живлення (наприклад: цех №1, цех №2, вентиляція, серверна, освітлення).
3. Абсолютний захист. Запобігання наслідкам коротких замикань та критичних перевантажень. Система повинна миттєво відключити аварійну ділянку, щоб зберегти працездатність іншої частини заводу.
4. Контроль параметрів мережі. Сучасні щити оснащуються мультиметрами та аналізаторами якості енергії. Це дозволяє енергетику в режимі реального часу бачити напругу, споживаний струм, частоту та коефіцієнт потужності (cos φ) по кожній фазі.
5. Резервування (АВР). У разі зникнення напруги на одному трансформаторі, автоматика ГРЩ перемикає живлення критичних споживачів на резервний ввід або дизель-генератор.

Тож, коли трапляється аварія, саме якісний ГРЩ рятує виробництво від багатогодинного простою. 

Чим відрізняється ВРУ від ГРЩ?

На невеликому об’єкті (магазин, офіс) функції ГРЩ та ВРУ (ввідно-розподільний пристрій) може виконувати один щит. На великому підприємстві ВРУ стоїть на вході, ГРЩ — у центральному електрощитовому приміщенні, а потім йдуть розподільчі щити (РЩ) по цехах.

Так, вони виконують подібні функції, але мають суттєві відмінності у масштабах застосування:

1. ВРУ (ввідно-розподільний пристрій) зазвичай встановлюється на вході в окрему будівлю (житловий будинок, невеликий магазин, школа). Він розрахований на відносно невеликі струми (до 400-630А). Часто ВРУ поєднує в собі і облік, і розподіл енергії в одному компактному корпусі.
2. ГРЩ (головний розподільний щит) — це рішення для великих об’єктів. Він встановлюється безпосередньо на території підстанції або у спеціально виділеному приміщенні підприємства (щитовій). Щит завжди має модульну, багатопанельну структуру, розрахований на величезні струми (до кількох тисяч ампер) і має складнішу систему захисту.

Тобто, від ГРЩ підприємства можуть живитися кілька десятків менших розподільчих пунктів та щитів, розташованих у різних корпусах заводу.

Будова та комплектація ГРЩ

Конструктивно схема ГРЩ підприємства — це набір металевих шаф (панелей), з’єднаних між собою механічно та електрично. А на папері це однолінійна схема, де всі три фази показані однією лінією, але з зазначенням усіх апаратів, перетинів кабелів, струмів уставок.

Головною складовою є корпус (металева шафа). Він представлений каркасом з гнутих профілів, знімними панелями та дверима. Частіше за все він виготовляється з нержавіючої сталі. Також може бути оцинкований з порошковим покриттям. У залежності від місця розташування варто обрати ступінь захисту IP: 

1. Для сухих приміщень — IP31 (захист від пальців та вертикальних крапель).
2. Для запилених цехів — IP54 (пилозахищений). 
3. Для вуличного встановлення — IP65.

Далі йдуть головні струмопровідні частини (шини). Це мідні або алюмінієві смуги, до яких підключаються автомати. Мідні шини — стандарт для відповідальних щитів через кращу провідність, менше нагрівання та корозійну стійкість. Алюміній дешевший, але вимагає більшого перетину та спеціальних контактних паст.

Перетин шин вибирається за номінальним струмом (наприклад, 630 А, 1000 А, 1600 А, 2500 А). Для струмів понад 1000 А зазвичай використовують пакет шин (по кілька смуг на фазу).

Також до конструкції входять: 

1. Ввідні апарати. Можливий ручний або автоматичний ввід. Ручний представлений автоматичним вимикачем (АВ) з ручним приводом, а автоматичний — двома автоматичними вимикачами з механічним та електричним блокуванням, щоб виключити одночасне підключення двох вводів.
2. Відхідні автоматичні вимикачі. Сюди підключаються кабелі, які йдуть на розподільчі щити (РЩ) цехів, на великі двигуни, на освітлювальні магістралі. Номінали відхідних автоматів розраховуються виходячи з потужності споживачів (від 16 А до 630 А). Для захисту двигунів використовують автомати з класом характеристики D (витримують пускові струми).
3. Вимірювальні прилади та контроль параметрів мережі:
   1. Аналогові (амперметри, вольтметри) — застарілий варіант.
   2. Цифрові мультиметри (лічильники параметрів) — показують струм, напругу, потужність, cos φ, частоту, а також фіксують мінімуми/максимуми. Обов’язкові для сучасного ГРЩ.
   3. Трансформатори струму (ТТ) — для підключення вимірювальних приладів та лічильників.
4. Система шинного мосту.  Якщо ГРЩ збирається з декількох секцій (наприклад, секція 1 та секція 2, розділені секційним вимикачем), то між ними використовують шинний міст — комплект мідних шин або кабелів великого перетину. Шинний міст дозволяє живити обидві секції від одного вводу при аварії на іншому.

Також можуть бути встановлені додаткові пристрої: пристрої захисту від перенапруг (ПЗП, SPD) — для захисту від грозових і комутаційних імпульсів, система контролю ізоляції (для мереж з ізольованою нейтраллю) та блоки дистанційного керування (для інтеграції з SCADA або диспетчерською).

Власників бізнесу завжди цікавить питання фінансів. Слід розуміти, що на монтаж ГРЩ ціна ніколи не є фіксованою, оскільки це штучний, індивідуальний продукт.

Як правильно здійснити вибір щитового обладнання для бізнесу?

Якщо перед вами стоїть завдання модернізації або будівництва нової щитової, зверніть увагу на такі критерії:

1. Номінальні параметри. Струмопровідні частини (шини) та ввідні апарати повинні мати достатній запас міцності для витримування пускових струмів підприємства.
2. Ступінь захисту IP. Це показник того, наскільки корпус захищає нутрощі від пилу та води. Якщо ГРЩ стоїть у чистому, сухому приміщенні електрощитової, достатньо IP31. Але якщо обладнання монтується безпосередньо у виробничому цеху, де є металевий пил або волога, слід замовляти шафи зі ступенем захисту IP54 або IP65.
3. Бренд комплектуючих. Економія на автоматиці — це шлях до пожежі. Рекомендується використовувати перевірені бренди: ABB, Schneider Electric, Siemens, Eaton. Вони гарантують, що автомат спрацює саме при тих значеннях, які заявлені в паспорті.
4. Конструктив шафи. Метал повинен бути достатньої товщини (не менше 1.5–2 мм), інакше під вагою мідних шин та потужних автоматів конструкція деформується.

Також важлива селективність захисту. Уявіть, що в цеху №1 сталася аварія (коротке замикання). Якщо автомати підібрані неправильно, то може вибити ввідний автомат ГРЩ — весь завод знеструмиться. Правильна селективність означає, що відключиться лише автомат цеху №1 (найближчий до місця КЗ), а всі інші споживачі продовжать працювати. Цього досягають узгодженням час-струмових характеристик (наприклад, ввідний — з затримкою 0,2 с, відхідні — миттєві).

Компанія Nika Energy є виробником сертифікованого електрощитового обладнання будь-якої складності. Ви можете замовити аудит, розробку однолінійної схеми та виготовлення ГРЩ під ключ на базі комплектуючих світових брендів вже сьогодні.

FAQ