Почему «падают» серверные стойки
Любое отключение питания в стойке — это инцидент, который инженер дата-центра должен решить в минимальные сроки. Чаще всего критически важное оборудование в ЦОДе запитано от двух лучей, и после сбоя одного луча устройства нормально работают от второго. Но бывают банальные ошибки подключения и нестандартные случаи, из-за которых «падает» вся стойка.
Каждый сбой в питании мы фиксируем в системных журналах и отчетах смены и затем анализируем причины падений. За годы у нас накопилась статистика удивительных, а иногда просто глупых ситуаций падения стойки. Заодно мы собрали несколько таких историй от коллег в нашем чате Салатовой телеги.
Сегодня расскажем, как учесть этот опыт и снизить вероятность «падения» серверной стойки.
У коллег много историй и про физическое падение стоек, но сегодня мы не об этом.
Сначала про стандартные случаи
По нашей статистике, примерно в 98% случаях сбоев электроснабжения замешаны блоки питания. У недорогого оборудования заказчики меняют их регулярно. Даже при плановых работах с отключением питания нужно быть готовыми, что часть блоков внезапно сгорит и уже не включится — очень уж они не любят перепады напряжения. А сгоревший блок питания часто приводит к срабатыванию вышестоящих автоматов в PDU и щите (если только не повезло заранее оснастить стойку дорогими и навороченными PDU).
Бывали и более драматичные истории у наших коллег: «Однажды стойка выключилась из работы, так как коротнули сразу два блока питания в обоих лучах обоих PDU. Стойка была уже старая».
С учетом этой статистики мы выработали алгоритм устранения сбоя в стойке.
Проводим визуальный осмотр стойки: не дымятся ли какие-то компоненты, нет ли запаха гари и других явных признаков проблем. В первую очередь осматриваем блоки и PDU, следы аварии чаще обнаруживаются на них.
Убеждаемся в надежности подключения кабелей питания в разъемы, проверяем заземление в стойке и соединения разъемов питания типа «груша»:
Это трехфазная “груша”. Все подобные разъемы по стандарту красного цвета.
Помимо визуального осмотра на всех трех этапах нам пригождается тепловизор: с его помощью мы проверяем нагрев по всей линии питания.
Идем к распределительному щиту, проверяем автоматы. Иногда проблема видна невооруженным глазом:
Тут сразу видно, что бывает при плохом контакте.
После визуального осмотра проверяем нагрузку на автоматическом выключателе и снимаем его с помощью тепловизора.
Если понимаем, что острой ситуации нет, а луч питания отключился из-за срабатывания вышестоящего автомата, то включаем этот автомат.
Если луч питания в стойке поднялся без проблем, первым делом ищем сгоревший блок питания без индикации и меняем его.
Все этапы проверки фиксируем в чек-листе и затем анализируем причины сбоев.
Если же автомат сразу выбивает повторно, ищем более серьезные причины: снимаем всю нагрузку с PDU и начинаем тестировать каждый блок питания по отдельности.
Бывает, что ситуация не проясняется сразу. Например, причину отключения так и не нашли или короткое замыкание на PDU произошло по непонятной причине. Для более глубокого анализа ситуации используем переносной анализатор сети. Его можно подключить к пострадавшей PDU на 24 часа, собрать журнал за сутки и обнаружить скрытые проблемы.
Какие распространенные ошибки мы замечаем в рамках этой инструкции? Во-первых, важно не забывать про запасные блоки питания в ЗИП е, чтобы устранение сбоя не затягивалось.
Во-вторых, напоминаем заказчикам о важности разумной загрузки блоков, не выше порога номинальной мощности. В каком-то оборудовании сразу есть защита от перегруза, но могут попасться и не такие «умные» блоки. Всегда стоит ознакомиться с инструкцией и выяснить показатель, выше которого загружать устройство не стоит.
Пример из инструкции по эксплуатации блока питания.
В-третьих, нужно регулярно проверять правильность эксплуатации всех элементов в стойке. Рекомендация «не перегружать» касается не только блоков, но и АВР, и PDU, и стойки в целом. Сервер может упасть из-за перегруза на любом из звеньев. Подробнее мы уже писали об этом здесь: 7 популярных ошибок при подключении оборудования.
Эти советы кажутся очевидными, пока не найдется нестандартное устройство. В нашей практике встречались серверы с двумя блоками питания, у которых потребление шло только по одному блоку, пока второй находился в горячем резерве. Такие настройки могут быть заданы в прошивках BIOS. Следовательно, при подключении сервера вся нагрузка ложится на одну PDU. Если не читать инструкцию и не управлять настройками грамотно, можно неверно рассчитать нагрузку.
Бывает, что блоки питания сгорают из-за скрытых производственных дефектов. Подозрения в заводском браке потом подтверждаются в результате экспертизы.
У этого блока питания в лаборатории нашли скрытый дефект.
Так что иногда не помешает читать не только инструкции, но и отзывы на оборудование.
Итак, с блоками питания разобрались. Посмотрим на самое интересное — оставшиеся 2% падений. Можно поделить эти случаи на 2 группы.
Ситуации из-за человеческого фактора
По нашему недавнему опросу, у коллег первое место среди причин падений занимает человеческий фактор. Это все, что касается причин «забыл», «перепутал», «ослышался» и так далее. Посмотрим, как с этим можно справиться.
Недопонимание сотрудников. Человеческий фактор — это не обязательно злой умысел или некомпетентность. Например, инженер во время суточной смены может элементарно устать и неверно запомнить номер стойки, в которой нужно провести работы. Какие правила мы ввели, чтобы таких ошибок не было:
Заявки на отключение оборудования принимаем от заказчиков только в письменном виде: через личный кабинет или почту. Устные просьбы не принимаются. Только в этом случае мы будем уверены, что заявка не исказилась в процессе передачи.
Право на создание таких запросов есть только у определенных сотрудников заказчика. В сервисдеске мы сразу увидим, что заявку создал сотрудник, который несет ответственность за стойку.
Каждый запрос проверяет сервис-менеджер. У одного заказчика может быть несколько договоров на разные услуги в разных стойках. Так что задача сервис-менеджера убедиться, что заявка заведена правильно, в рамках нужной услуги и договора.
Работы по отключению стараемся не планировать на нерабочее время, особенно ночью, когда внимание сотрудника может быть рассеянным.
Заявку на исполнение инженерам тоже передаем только в письменном виде. Если у сотрудника нет портативного устройства c доступом к заявкам, то текст заявки распечатываем.
Не тот луч. За всю историю наших дата-центров была пара случаев, что сотрудники при проведении работ в щитах отключали не ту стойку по одному лучу питания. С рабочим вторым лучом все было ок, но все равно непорядок. Как мы избегаем подобных ситуаций:
Все работы в щите проводим с привлечением старшего инженера смены, который проконтролирует действия коллеги. Автоматы отключаем только вдвоем.
Запрещаем отключать сразу несколько автоматов. Если нужно выключить стойку целиком, инженер обязан отключить один автомат, убедиться в отключении нужной PDU и лишь затем отключать второй автомат.
Маркируем все узлы подключения на пути луча питания: PDU, разъемы питания для подключения PDU.
Прокладываем цветные кабели и выдерживаем единую цветовую схему на всем пути луча — от автомата до блока питания.
Регулярно знакомим заказчиков с правилами монтажа в стойке. Например, настоятельно не рекомендуем пропускать кабели одной стойки через техотверстия другой стойки. Это опасная ошибка, когда даже маркировка не спасет.
Делать, как в красных стойках, не надо.
Почему так? Если наш инженер будет решать инцидент с отключением питания в конкретной стойке, он обязан проследить путь кабеля от оборудования до PDU. Когда монтаж выглядит так, как в красных стойках на схеме, это может оказаться гораздо сложнее.
Для тех, у кого свой ЦОД, добавлю важную деталь про цветовую дифференциацию проводников. При покупке кабеля можно столкнуться с двумя популярными цветовыми схемами для обозначения фаз L1, L2 и L3 при трехфазном подключении стойки:
схема Ж-З-К — желтый-зеленый-красный. Все электрики знают эту схему, во многих щитах можно встретить именно эти цвета:
схема Б-Ч-К — коричневый, черный и бело-серый, близкий к «металлик». Этот вариант не такой контрастный, как Ж-З-К, так что многие его не любят. К тому же, в ГОСТах и правилах нет четкого закрепления этой схемы, только рекомендации. Поэтому электрикам бывает проще использовать ту схему, к которой они привыкли. Но проблема в том, что найти кабели черного, коричневого и бело-серого цвета намного проще, чем желтые, зеленые и красные нужного сечения.
Поэтому мы рекомендуем не рассчитывать на «общее знание», а явно договориться о маркировке проводников у себя и прописать эту схему в документах ЦОДа, например, вот так:
Повернутый автомат. Автоматы в дата-центре стоят на разных участках пути электричества. Выглядеть они могут немного по-разному. Например, бывают такие, где сразу понятен статус работы:
Но чаще внешний вид автомата нам знаком из бытовых ситуаций: похожие стоят в подъездном щитке. Есть характерный рубильник: положение вверху — включен, положение внизу — выключен. У современных автоматов есть еще и окошко с цветовым маркером внизу: зеленый — выключено и не опасно, красный — включено, есть ток.
Наметанный глаз инженера сразу видит, что все выключено.
При установке вертикально ошибки случаются крайне редко, так как этот принцип уже «в крови» у всех инженеров.
Но вот если автомат устанавливается горизонтально, то все становится не так однозначно. «Вкл.» должен быть слева или справа? Никаких стандартов на этот счет нет. В этой ситуации визуальная маркировка обязательна.
Бывает так, что горизонтальные выключатели в рамках одного щита стоят в разные стороны. Тогда цвет «окошка» и красная полоса помогут быстро сориентироваться в экстренной ситуации.
Электрощиты с пластроном. Пластрон — это защитная панель в щите, которая позволяет открыть не всю дверцу, а только секцию щита с автоматами. Выглядит вот так:
При проведении работ в щите инженер открывает пластрон: откручивает отверткой винты справа и слева. Но что тут может случиться: открутил отверткой правую часть, потом откручиваешь левую, а правая в это время просто провисает.
Если не придерживать пластрон рукой, при падении он может запросто отключить автомат в нижней секции — раньше такое уже бывало.
Слева пластрон уже провис так, что рискует отключить первые автоматы.
Поэтому на обучении инженеров мы всегда рассказываем про такие случаи и отрабатываем правильную работу со щитом.
Технические причины
Статическое электричество. Разряд статики может погубить чувствительную электронику, поэтому в дата-центрах особенно внимательны к мерам борьбы со статическим электричеством. Например, в отраслевых стандартах легко найти графики зависимости статического электричества от влажности:
Пример выдержки из стандарта: пособие от ASHRAE.
Именно поэтому в каждом дата-центре необходим постоянный климат. Еще для борьбы со статикой важны используемые материалы, поэтому хорошим тоном считается антистатический фальшпол, антистатическая упаковка и так далее.
Тем не менее мы слышали грустные истории про разряды статики в небольших серверных, где следить за постоянной влажностью сложнее. Можно посоветовать, например, специальные браслеты для снятия статического электричества с тела человека:
Найти нужный вариант легко по запросу «антистатический браслет».
Кабели питания. Иногда заказчики в погоне за экономией используют слишком тонкие некачественные шнуры для подключения оборудования. Такие кабели со временем не выдерживают нагрузку и прогорают.
Несмотря на срабатывание системы пожарообнаружения, локализовать стойку с паленым кабелем в большом зале бывает непросто. Был случай, когда найти прогоревший шнур по запаху смог только дежурный инженер с чувствительным обонянием.
Чаще всего в стойках используют кабели C13–C14, но у них бывает разное сечение. Шнуры с сечением 0,75 мм 2 очень распространены, но в ЦОДе им не место. Мы рекомендуем кабели хотя бы от 1 мм 2 .
При неаккуратной установке оборудования случается, что кабель питания воткнут не до конца. В результате получаем плохой контакт с меньшей проводимостью и более высоким сопротивлением. А если этот контакт еще и регулярно задевают, то возникает место соединения, которое нагревается больше положенного. Рано или поздно на этом луче сработает вышестоящий автомат (и правильно сделает — ситуация пожароопасная).
В идеальной ситуации могут помочь кабели и разъемы от одного вендора, которые соединяются в прочную пару по принципу «папа-мама»:
В большом коммерческом ЦОДе редко удается использовать решения от одного вендора, но для небольшой серверной рекомендация может подойти.
Для всех остальных бывают специальные силиконовые накладки, которые работают как уплотнитель для кабелей разных типов:
Также стоит быть аккуратными с переходниками на кабель. Например, для кабелей питания иногда используются переходники с С19–С20 на С13–С14. Но что тут важно: разъем С19 рассчитан на 16 А, а разъем С13 — на 10 А. С использованием переходника допустимая сила тока меняется, важно про это не забыть.
Высокие температуры. Нормальный температурный режим важен не только для серверов, но и для автоматических выключателей. Мы уже рассказывали, как однажды в стойке АВР оказался зажат между серверами со стороны горячего коридора и не охлаждался нормально. Это свело АВР с ума:
Так же пагубно жара влияет на автоматы в щите. С учетом температурной коррекции автомат номиналом 25 А в жару выше 30 градусов легко может превратиться в автомат номиналом 23 А.
Зависимость номинального тока автомата от температуры. Слева в первом столбце ищем нужный номинал и смотрим, как он меняется при разной температуре (сверху).
Другими словами, в жарком помещении автомат выключится раньше. А значит, нужно учитывать место установки щита и следить за климатом в этом месте.
Не до конца изученные случаи. Когда в стойке случаются необъяснимые на первый взгляд сбои, мы можем повесить на нее портативный анализатор и попробовать зафиксировать проблему, если сбой повторится. Но если проблема “плавающая”, то можем так и не дождаться повторного случая.
Чтобы лучше анализировать такие случаи, мы постепенно переходим на постоянные анализаторы качества питания. Оснащаем ими лучи после ИБП во всех новых ЦОДах. Скоро они появятся и в давно построенных дата-центрах. В отличие от переносного анализатора постоянный помогает нам собрать информацию во время происшествия и лучше отследить переходные процессы.
Бонус: реальные падения стоек
При подготовке статьи мы спрашивали участников нашего чата про сбои питания, но многие вспоминали и о сбоях в результате буквального падения стойки.
Фото из чата. В процессе написания статьи ни одна стойка в DataLine не пострадала =)
Так что о надежности фальшпола и правильном выборе стойки тоже забывать не стоит: Уроки стойкости, или Выбираем стойки для ИТ-оборудования правильно.
Итак, что делать, чтобы стойки не падали
По возможности, не экономить на закупке оборудования и его модернизации.
Не забывать про запасные блоки питания.
Не перегружать оборудование выше номинальной мощности. При расчете нагрузки всегда учитывать аварийный режим и проверять, что при падении одного луча на втором не будет перегруза.
Читать инструкции к оборудованию.
Не использовать «тонкие» и дешевые кабели питания и внимательно проверять контакты при подключении.
Не забывать про маркировку узлов подключения и следовать единой цветовой схеме для разных лучей питания.
Следить за единой цветовой схемой для проводников в щитах и на соединительных разъемах.
Следить за защитой от статического электричества: использовать специальные антистатические покрытия и снимать с себя статику перед работой в стойке.
Не проводить важные работы в стойке по устной договоренности, зафиксировать задачу письменно.
По возможности, не планировать важные работы в стойке на ночное время.
Проводить важные работы в стойке вдвоем.
Проверять подключение стойки под нагрузкой, перед тем как вводить ее в эксплуатацию. Можно привлечь к тесту специалистов вашего дата-центра: в согласованный период инженеры поочередно отключат автоматы и проверят корректность работы стойки. Так можно быть уверенными, что оборудование подключено правильно, нагрузки распределены верно и при сбое на одном луче стойка не обесточится.
Вести статистику случаев падения и выделять наиболее типичные ошибки. Фиксировать эти ошибки в инструкциях, регулярно их пересматривать и проводить учения на отработку навыков обращения со стойкой и щитами.
Переделки опасных электрощитов
Пришло время наглядно продемонстрировать работы гопников и быдло-электриков, а затем всё за ними исправить.
И так, мы видим квартирный щит собранный на комплектующих ABB! Принято считать что это признак дорого-богато. Посмотрим поближе…
Сразу — подобными счетчиками Меркурий балуются только те кто ничего не понимает в сборке щитов. Пластрон щита испорчен, верхняя динрейка смещена вниз, средней нет, нет пластронных заглушек.
Сразу видны пожаросоздающие быдло-номиналы, 25А на розетки и 16А на свет. УЗО стоят серии F, но почему-то тип АС (смысл?).
Но кое что еще интересней! Как-то странно автоматика расположена, посмотрим за что она отвечает…
Даже не снимая пластрон уже ясно — УЗО подключены БЕЗ автоматов, а автоматы БЕЗ УЗО. Шикарно!
Ну да, всё как и написано на дверце. Для тех кому в новинку коротко поясню — УЗО должны работать в паре с автоматами а не отдельно от них, иначе у группы с автоматами нет защиты от поражения электрическим током, а у группы узо нет защиты от перегрузки и/или короткого замыкания. Т.е. подключал всё это человек не имеющий ни малейшего представления о том что он делает.
Парни предварительно проконсультировавшись со мной, захотели поковыряться сами (благо у них руки не из ж). В общем они сами справились с переделкой, но получили от нее истинное удовольствие, т.к. конечно же длинны ввода не хватило чтобы подвинуть счетчик, а он перекрывал собой почти всю среднюю динрейку которую они вернули в щит обратно. В общем было уже не до красоты, а лишь бы всё влезло.
Вот готовый результат.
Количество автоматов значительно увеличилось т.к. слава богу линии оказались протянуты, просто подключены по несколько штук в один автомат. Сами кабели были NYM и правильных сечений. Т.е. повезло, легко отделались.
Мораль — просто купить некую автоматику мало. Она еще должна быть с верными номиналами и правильно собрана, а не просто иметь надписи ABB.
Знакомый обратился ко мне за консультацией. Ему подключили интернет по оптоволокну, роутер установили над входной дверью в этажном щите. При этом запитали его напрямую от вводного автомата С25. Собственно он задался вопросом — а правильно ли это?
Естественно НЕТ. Цеплять роутер на автомат С25 — такое себе, защиты от кз можно сказать что нет.
Далее еще один важный момент — в его доме счетчики установлены внутри квартир. Т.е. дебил установщик, подключил всё это до счетчика, подставив тем самым владельца под два штрафа за:
— самовольное подключение
— воровство электроэнергии (потенциально уголовная статья в РФ)
Рекомендация от меня — проверьте как у вас подключен роутер если он установлен кем-то в этажный щит. Соблюдайте при этом меры предосторожности.
Вырвали мы это настолько быстро что я даже сфотать забыл. Но… далее был сам щит.
Опять же быдло-номиналы и полное отсутствие УЗО. Последнее намекало на то что в проводке где-то утечка, с поиском и устранением которой ребята заморачиваться не стали, а просто не стали ставить УЗО.
Переделываю
Как только включил, УЗО естественно тут же сработало. И почему я не удивлен?))) Погнал искать утечку.
Долго искать не пришлось, это оказалась газовая варочная панель, заземление которой соединили с нулем. Подключили же её металлическим шлангом, при этом без изолирующей вставки (нарушение!). Вот вам и утечка — на газовый стояк!
Опять же, можно сказать повезло, ничего серьезного, все нарушения в итоге оказались быстро-устранимыми, без разноса стен.
Позднее в этажном щите заменили вводной автомат и туда же поставили нерегулируемое реле напряжения (в квартирном щите места совсем мало было).
из чего сделать лицевую панель электрощита
делаю щиток для своей квартиры. Корпус купил примерно такой (картинка из интернета):
В комплекте сам щиток IP54, монтажная панель (ее не использовал, т.к. дин-рейки закрепил на ал.профилях), 2 замка, заглушки.
Все думаю, как и из чего лучше сделать лицевую панель, чтобы скрыть все соединения.
В щитке даже нет крепежа для этой панели. Ощущение, что она там вообще не предусмотрена. Но защита ведь должна быть, чтобы домочадцы случайно куда не влезли.
Кто как обычно делает эти панели?
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice написал:
из чего сделать лицевую панель электрощита?
Текстолит, гетинакс, винипласт, стеклотекстолит.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice написал:
Кто как обычно делает эти панели?
готовые щиты покупаем. посмотрите в чипах-дипах текстолит или пластик не горючий.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice написал:
Кто как обычно делает эти панели?
нафига.EDF-панель от АВВ решает все эти вопросы.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice написал:
из чего сделать лицевую панель электрощита?
Текстолит, гетинакс, винипласт, стеклотекстолит.
а к щитку цеплять чем/куда/как?
т.е. я найду, чем куда и как. Просто вдруг уже есть наработанные методики.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice написал:
Просто вдруг уже есть наработанные методики.
Они есть.
Вариант правильного ответа — пост 4.
Пластрон, рейки, стойки, профили, саморезы — и в путь! Предварительно выбираем стандарт — "низкий" или "высокий".
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Олечка написал:
Пластрон, рейки, стойки, профили, саморезы — и в путь! Предварительно выбираем стандарт — "низкий" или "высокий".
можно чуть подробней? или ткнуть куда-нибудь
edf-панели — это ж практически целый щиток, да еще по цене космического аппарата.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Вы шифруетесь, но хотите услышать точный совет. Ваши дин-рейки могут оказаться на 15 модулей.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
где ж я шифруюсь?
у меня секретов нет (почти). Вы спрашивайте — я ж не знаю, какие вводные нужны.
Мой щиток как на картинке в первом посте. Размеры 400х600, резвернул на 90 градусов. Т.е. он имеет горизонтальное положение, дверца открывается вверх (знаю, что неудобно, но других вариантов нет).
3 ряда дин-реек.
кстати, вот фото именно моего щитка:
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice , зря панель не использовали. Обычно на них всё собирают, а потом
устанавливают в щит. Монтаж в щитке не очень удобно делать.
Если edf-панели дорого, то обычно защиту ставят на шпильки или уголки, профили.
Кстати раз не использовали монтажную панель можно её исползовать для защиты.
Сделал дело — главное увернуться от благодарности.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Voice , В такие щиты обычно ставят специальные модульные шасси (дин-рейки+пластроны). Но они стоят как сами оболочки.
А теперь можно попробовать использовать экраны и опоры от Леграна. Номера 001690 и 001691.
Получится примерно как на второй картинке.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Я насчитал 22 модуля на рейке. Это тянет на пластрон который можно найти без дин-реек. Поезжайте к . Он подберёт.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
megrad написал:
Voice, зря панель не использовали. Обычно на них всё собирают, а потом
устанавливают в щит. Монтаж в щитке не очень удобно делать.
монтажная панель слишком "плоская". Изначально я планировал провести провода ЗА автоматами, поэтому дин-рейки прикрутил на ал.профили высотой 3см. Т.е. за автоматами есть примерно 3.5см пространства. Но потом меня уговорили провода вести по бокам — так удобней обслуживать, если что.
Думал использовать монтажную панель в качестве экрана. Но нужно очень аккуратно выпилить отверстия под автоматы. Лобзиком так не получится. Либо потом править надфилем долгими ночами, добиваясь ровности.
Юрка написал:
А теперь можно попробовать использовать экраны и опоры от Леграна. Номера 001690 и 001691.
Сборка электрощитов. Часть 1
2021-02-08 
Промышленное 
3 комментария
Поговорим сегодня о сборке электрощитового оборудования. А если быть точнее поговорим о том, какие типы щитов применяются, какие комплектующие, расходные материалы используются при сборки, какие типы схем, в зависимости от назначения щита, используются для монтажа и прочие вопросы, связанные с данным процессом.
Статья будет разделена на две части — в первой части общая классификация щитового оборудования по типу, назначению, а вторая будет больше практического назначения. На некоторых вопросах, например связанных со схемотехническими решениями, подробно останавливаться в данной статье не будем.
Весь процесс изготовления электрощитов можно разбить на несколько этапов.
Первым этапом идет безусловно разработка проектной документации. На данной стадии определяется необходимый перечень документов (принципиальная схема, схема внешних соединений, спецификация и т.д.), который будет необходим для реализации проекта. Конечно, если речь идет о небольшом квартирном щите, то достаточно будет однолинейной схемы, но и этом случае необходимо провести расчеты, определиться с количеством точек подключения, подобрать комплектующие, выбрать корпус щита.
Затем закупается необходимое электрооборудование, шкаф для его размещения, комплектующие для монтажа, такие как DIN-рейка, перфорированный кабель-канал, кабельные вводы и т.д.
И следующим этапом начинается уже непосредственно процесс сборки электрощита. Этот процесс будет несколько отличаться в зависимости от корпуса щита, который подбирается в соответствии с его назначением.
Виды электрощитов
Все электрощиты подразделяются на целый ряд видов, которые отличаются по конструктивному исполнению, материалу (металл или пластик), из которого изготовлен щит, методу установки и по целевому назначению.
Главный распределительный щит (ГРЩ) — распределительный щит,который осуществляет приём и распределение электроэнергии, а также учет электроэнергии, по зданию. Состоит обычно из нескольких панелей — вводных, секционных, распределительных. Также в состав ГРЩ могут входить панели учета электроэнергии, АВР, панели ППУ.
Вводно-распределительное устройство (ВРУ) — имеет похожее назначение с ГРЩ. Также обеспечивает прием и распределение электроэнергии в здание.
Автоматический ввод резерва (АВР) — обеспечивает питание потребителей от одного из нескольких источников питания (основной, резервный и т.д.) и выполняет автоматическое переключение в случае нарушения питания на резервный источник. В качестве основного ввода используются ввода от трансформаторных подстанций, в качестве резервных могут применяться либо ввод от ТП, либо от генератора. АВР могут выполняться как в виде отдельных устройств, так и в составе ГРЩ.
Распределительный щит — предназначены для приема и распределения электроэнергии, нечастого включения и отключения линий групповых цепей, а также для их защиты при перегрузках и коротких замыканиях. К распределительным устройствам относятся, в том числе:
- Щит этажный — обеспечивает прием электроэнергии от ГРЩ, ВРУ и ее передачу конечным потребителям. Также в состав этажного электрощита входит учет расхода электроэнергии жильцами дома.
- Щит квартирный — предназначен для распределения электрической энергии, защиты отходящих линий и потребителей электроэнергии при коротких замыканиях и перегрузках, защиты людей от поражения электрическим током и защиты от пожара при неисправности электропроводки в однофазных сетях.
Щит освещения — применяются для управления осветительными сетями производственных зданий, сооружений, территорий объектов с различными источниками света.
Шкаф автоматики — применяются для приема и распределения электроэнергии, управления промышленными автоматизированными системами, контроля технологических параметров и сигналов, аварийной защиты, диспетчеризации и т.д.
Щит учета электроэнергии — используются для приема, распределения и коммерческого учета электроэнергии и защиты отходящих линий от перегрузок и токов короткого замыкания.
Помимо вышеперечисленных, существует еще целый ряд других видов — УКРМ, ШБП, ЩСН, пульты управления.
Корпуса электрощитов
В зависимости от целевого назначения щита, выбирается соответственно и корпус.
Для квартир, частных домов это обычно пластиковые боксы — они эстетично смотрятся, обладают разнообразным дизайном, что позволяет их удачно вписать в интерьер помещения. Кроме того, они довольно легкие, что упрощает монтаж, могут быть как встраиваемого типа, так и навесного исполнения.
Помимо этого, для жилого сектора применяются и другие, более высокобюджетные решения, например, серии Mistral41, TwinLine от ABB, у Schneider Electric есть серия Pragma, неплохие щиты есть у DKC.
На фото ниже как раз щит от DKC, не помню правда какая серия.
Вообщем на рынке представлено большое разнообразие различных брендов, в разном ценовом сегменте.
Для производственных объектов, при установки вне помещений, в лечебных, торговых, образовательных учреждениях, в помещениях с агрессивными условиями окружающей среды обычно применяются щиты, изготовленные из листового металла, либо металлопластика, отличающиеся долговечностью, высокой степенью защиты, устойчивостью к температурным перепадам.
По типу исполнения они могут быть напольные, навесные, встраиваемые (в частности, этажные щиты). Также, в зависимости от применения, они отличаются конструктивно друг от друга.
Например, щиты ЩРн (щит распределительный навесной) имеют встроенные DIN-рейки в корпусе для установки модульного электрооборудования и съемную фальшпанель (пластрон) для ограничения доступа к токопроводящим частям. Крепление DIN-рейки может осуществляться разными способами — непосредственно к щиту, для этого у него имеется отбортовка, с помощью специальных кронштейнов, на съемной монтажной раме.
Последний вариант, на мой взгляд, наиболее удобный. Для монтажа используется конструкция из вертикальных профилей, к ним крепятся поперечные рейки, устанавливаются DIN-рейки, на которые устанавливается все необходимое оборудование, производятся все электрические соединения, затем вся конструкция в сборе устанавливается на место.
Чаще всего такого плана щиты используются при сборке силовых и осветительных систем распределения электроэнергии в однофазных и трехфазных сетях. Область их применения довольно обширна — это производство, строительство, различные административные помещения, торговые центры и т.д.
Количество устанавливаемых модулей указывается в условном обозначении щита — например в ЩРН-12 можно установить максимальное кол-во модулей 12 шт, в ЩРН-36 — 36 шт. Наибольшее кол-во, которое встречалось — это 90 модулей. В зависимости от количества и типоразмера щита, они могут располагаться в один или несколько рядов, иметь одно либо двух дверное исполнение.
Также стоит упомянуть про степень защиты — у данного типа она обычно IP31 или IP54.
Щиты ЩРв (щит распределительный встраиваемый) предназначены, в отличии от ЩРн, для установки в нишу стены, а в остальном их комплектация похожа — так же имеются встроенные DIN-рейки для установки оборудования, съемные фальшпанели, планки, либо держатели для крепления РЕ и N шин.
Отличительной особенностью щитов ЩУ (щит учета) и ЩУР (щит учетно-распределительный) является наличие в двери смотрового окна для удобства снятия показаний счетчика. Также в корпусе имеется съемная монтажная панель для крепления счетчиков. А в остальном их конструкция является аналогичной ЩРн, ЩРв – те же самые DIN-рейки для оборудования, пластроны.
Кстати, если говорить о пластронах, то в различных щитах их конструкция и материал изготовления отличаются — в более дешевых моделях они выполнены в виде цельнометаллического листа с вырезами под модульное оборудование, который крепится к оболочке саморезами. В более дорогих щитах пластроны изготавливаются из пластика, либо металлопластика, устанавливаются при помощи фиксаторов, могут быть как цельные, так и раздельного типа, для каждого ряда отдельная секция, с прорезями под модули, либо глухие.
Щиты напольного исполнения, используемые для НКУ устройств, чаще всего представляют собой сборную конструкцию. Каркас состоит из рамы и различных профилей, которые стыкуются между собой при помощи винтов.
Также в комплект поставки входят различного рода дополнительные комплектующие – панели цоколя, элементы крепления, панели для ввода кабеля, соединительные элементы, рымы и т.д.
Установка оборудования осуществляется на горизонтальные монтажные панели, либо монтажные рейки. Боковые стенки, задние стенки, крыша являются съемными.
Щиты с монтажной панелью (ЩМП) являются наиболее универсальными из всех типов корпусов, область их применения практически не ограничена — это объекты промышленного назначения, строительство, ЖКХ, торговые центры, складские помещения, также могут использоваться для электромонтажа в условиях повышенной влажности, запыленности и на открытом воздухе. Разве что в жилых помещениях они практически не применяются.
Они могут использоваться при монтаже вводно-распределительных устройств, учета электроэнергии, в системах управления и автоматизации они используются в подавляющем большинстве случаев, и т.д.
ЩМП имеют металлический сварной корпус со степенью защиты IPЗ1, IP54. В исполнении IP 54 дверь щита имеет уплотнение из вспененного полиуретана.
Благодаря фосфотированию и последующему нанесению порошкового покрытия, достигается надежная защита от коррозии. В особо неблагоприятных для эксплуатации условиях корпус щита может быть выполнен из нержавеющей стали.
Щиты ЩМП отличает самый широкий выбор типоразмеров — от самых небольших шкафчиков навесного исполнения до напольных двухдверных.
А вот что их объединяет, так это наличие съемной монтажной панели, изготавливаемой из оцинкованной стали, на которую монтируется электрооборудование. Причем, оборудование может быть как модульного, так и обычного исполнения. На удобство монтажа это, в принципе, не влияет.
Как-раз щит ЩМП и будет взят за основу во второй части статьи, где мы перейдем уже непосредственно к процессу сборки.
А пока остановимся на этом. И как говорится «Продолжение следует».