Под напряжением. Электроснабжение дома

Система электроснабжения любого дома или квартиры состоит из вводно­распределительного устройства, отключающих автоматов, счетчика учета потребления электроэнергии, проводов различного сечения, выключателей, розеток и осветительных приборов. Энергетическая компания подводит токопроводящий кабель к квартире или загородному дому и устанавливает счетчик с отключающим устройством. Дальнейшее разведение электрики лежит уже на плечах владельца жилья.

 

Грамотный монтаж электропроводки в квартире или доме начинается с составления схемы, на которой отражают все точки энергопотребления и способ их подсоединения к сети. В ней обязательно указывают наличие автоматов и УЗО (устройство защитного отключения). Обычно всех потребителей разбивают на группы в зависимости от потребляемой мощности: освещение, розетки, силовая группа (электроплита, бойлер и т.п.). В больших загородных домах деление правильнее производить не по функционалу, а по этажам — это позволит более рационально проложить проводку.

 

Парадная группа

 

Электроснабжение дома начинается с ввода. Для корректной и безопасной работы всех электроприборов в квартире или доме важно правильно выполнить подсоединение проводки к вводным кабелям, а также к электроустановочным изделиям. Как правило, эти работы выполняют специалисты энергоснабжающей организации.

 

Для стыковки внешних входящих кабелей с проводами, идущими в дом, оборудуют вводное устройство. В квартирах его обустраивают в лестничных электрощитах, в загородных домах для этого монтируют специальный шкаф, размещая его по требованиям пожарной безопасности на фасаде здания или на опоре.

 

Внутрь шкафа заводят трубу с вводным кабелем. Сразу на входе монтируют автомат, устанавливают электронный счетчик и пломбируют. После счетчика размещают автомат и УЗО (на 300 мА) либо диффавтомат.

 

Вводной кабель содержит фазу, «ноль» (N) и иногда заземление (PE). Нередко вместо двух прокладывают один провод зануления — заземления (PEN). Из PEN выделяют PE (с созданием контура заземления) и N. «Раздвоение» PEN производят на шине заземления. PE­провод, отходящий от шины, должен иметь зелено­желтый цвет, нулевой провод N — голубой. Последний, в отличие от фазных проводов, направляют не к автоматам, а к счетчику и далее к УЗО. По правилам шину для подсоединения нулевых рабочих проводников крепят в шкафу на изоляторы, в то время как шину PE монтирут с помощью болтовых соединений с токопроводящим контактом. Сечение соединительной перемычки между шинами должно быть не меньше сечения проводов заземления.

 

Под контролем

 

Автоматы — это многоразовые автоматические выключатели, которые пришли на смену плавким предохранителям (пробкам). Электропитание в дом подается через вводной автомат, номинал которого подбирается с учетом максимальной нагрузки электросети. Его задача — общая защита электросети дома, а также отключение электричества при авариях или технических работах. Вводной автомат пломбируется во избежание неучтенного отбора энергии.

 

Далее по цепи устанавливают автоматы на отдельные группы потребителей. Их задача заключается в защите сети от больших токов и токов короткого замыкания. Первые возникают при перегрузке сети (включение нескольких бытовых приборов), что грозит перегревом кабелей и пожаром. Токи короткого замыкания образуются при соединении фазного и нулевого проводов, что также может привести к пожару и выходу техники из строя. Автомат своевременно распознает отклонения от номинального значения тока и размыкает цепь. Для этого в конструкции устройства используется три вида расцепителей: механический, элекромагнитный и тепловой. Первый предназначен для ручного включения и выключения и используется в случаях, когда требуется обесточить сеть, например при ремонте электрооборудования. Электромагнитный срабатывает на размыкание цепи при коротком замыкании, а тепловой используется для защиты от перегрузок. В зависимости от величины токов, при которых включается расцепитель, автоматы делят на группы А, B, C, D, K, Z. В бытовых электрощитах обычно устанавливают изделия группы С. Электромагнитный расцепитель в таких устройствах срабатывает при отклонении тока от номинального значения в пять раз. Тепловой же расцепитель в таких автоматах размыкает цепь при десятикратной перегрузке.

 

Автомат стоит подбирать по номинальному току, то есть по величине тока, которую устройство считает нормальной. В быту используют автоматы на 10–60 А. Как определить требуемое значение? Для этого нужно сложить мощность всех потребителей и разделить на мощность сети (220 В), полученную цифру округлить в большую сторону. Например, для группы микроволновой печи (1000 Вт), электрочайника (2500 Вт), холодильника (500 Вт), освещения (100 Вт), телевизора (50 Вт) потребуется автомат на 20 А.

 

Автоматические выключатели делятся на одно­, двух­, трех­ и четырехполюсные. Одно­ и двухполюсные предназначены для сети 220 В. В первом случае к автомату подсоединяют только один фазный провод, в другом — фазный и нулевой. Трех­ и четырехполюсные используются в сети 380 В. К трехполюсному подключают три фазных провода, к четырехполюсному — три фазных и нулевой.

 

Не влезай, убьет!

 

Автоматические выключатели рассчитаны на достаточно высокие токи короткого замыкания, а полноценную безопасность может обеспечить только совместное применение автоматов и УЗО. Они предназначены для защиты человека от поражений электрическим током и от возникновения пожара в результате разрыва изоляции провода. К устройству подключается фазный провод, питающий потребителей, и идущий от них нулевой. При нормальной работе сумма входящего и выходящего тока должна быть равна нулю. УЗО отслеживает малейшие утечки энергии и при их обнаружении отключает сеть или ее участок.

 

Все УЗО разделяют по типу тока утечки на АС, А и В. В жилых помещениях рекомендуется устанавливать изделия группы А, которые отслеживают изменения не только переменного, но и постоянного тока. Как и автоматические выключатели, УЗО бывают двух­ и четырехполюсные. Первые применяют для защиты однофазной сети, вторые — для трехфазной.

 

Важный параметр УЗО — значение тока утечки, при котором происходит срабатывание отключающего механизма. Стандартные значения составляют 10, 30, 100, 300, 500, 1000 мА. Аппараты на 100 мА обычно устанавливают на ввод. Для отдельных групп потребителей рекомендуется монтировать УЗО со значением не менее 30 мА. Устройства с меньшим током утечки могут давать ложные срабатывания из-за естественных потерь проводника.

 

Еще одной характеристикой УЗО является технология срабатывания: электронная или электромеханическая. Электронные устройства функционируют от внешнего питания и менее надежны, чем электромеханические, которые не нуждаются в питании от общей сети и срабатывают даже при обрыве нулевого проводника.

 

Подключают УЗО последовательно с автоматическим выключателем. Значения номинальных токов этих устройств должны быть равны, но допустимо, чтобы УЗО имело большее значение. Предпочтительнее установка защиты на отдельные линии, где возможны утечки. В первую очередь это так называемая «мокрая» группа — стиральная машина, розетки в ванной комнате, посудомоечная машина, баня и т.д. Разводку освещения можно делать и без УЗО: вероятность поражения током в этой группе небольшая, а при срабатывании прибора в темное время суток помещение останется без света. Чаще всего для защиты человека ставят УЗО на 30 мA.

 

Защитная связка «УЗО — автомат» может быть заменена одним прибором — дифференциальным автоматом, который рассчитан на определенные величины номинального тока и тока утечки. По сути, это и есть УЗО и автомат, смонтированные в одном корпусе. Диффавтомат занимает меньше места, его проще устанавливать, но и стоимость у него достаточно высока. Так, двухполюсной автомат на 25 А стоит в среднем 150–300 руб., двухполюсное УЗО 25 А типа АС 30 mA — 1000–1500 руб., в то время как диффавтомат, замещающий эти два устройства, обойдется минимум в 3000 руб.

 

Скачущий поток

 

Не секрет, что в наших энергосетях нередко бывают скачки напряжения, губительные для различной техники. Чтобы обезопасить точки потребления от внезапных изменений напряжения и продлить срок службы бытовых приборов, устанавливают стабилизаторы. Существуют как однофазные, так и трехфазные устройства. В принципе аналогичную функцию выполняют и сетевые фильтры, только они спасают от меньших по значению и длительности отклонений напряжения электрической сети, нежели стабилизаторы.

 

В загородном доме нелишними могут оказаться разрядники — устройства, ограничивающие перенапряжение. Они представляют собой блок варисторов — элементов, изменяющих свое сопротивление в зависимости от напряжения. В случае значительного повышения напряжения разрядник понижает его до безопасных параметров, сбрасывая излишек на «землю».

 

Электрические артерии

 

После установки автоматов и УЗО выполняют монтаж электропроводки. Еще на этапе планирования и составления схемы электроснабжения производят расчет необходимого количества кабелей. На современную квартиру площадью 50–60 кв. м понадобится около 200–300 м проводов различного сечения. При неграмотном проектировании их перерасход может составить 100–150 м, что при средней стоимости 1 пог. м провода в 25 руб. обойдется в 2500–4000 тыс. руб.

 

Помимо метража важно правильно определить и требуемое сечение провода (кв. мм). В настоящее время для организации внутренней электропроводки допустимо использовать только кабели и провода с медными жилами. Для расчета сечения узнают силу тока, который будет питать группу потребителей (например, кухню, ванную, комнату) по формуле I = P/U х cos ?, где I — сила тока (А), P — общая мощность (Вт), U — напряжение в сети (В), сos ? — коэффициент мощности, который для бытовых нужд обычно применяют равным 1. В таблице 1.3.4 Правил устройства электроустановок (ПУЭ), которые распространяются на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, находят полученное значение силы тока и выбирают требуемое сечение жилы.

 

Прокладывают провода открытым или скрытым способом. К плюсам скрытой проводки, размещенной внутри конструктивных элементов здания, можно отнести отсутствие механического воздействия на провода, а также эстетическую привлекательность. Главный недостаток такого способа — низкая мобильность, то есть невозможность подключить новые токоприемники, не вскрывая стены. При открытой проводке кабель крепится скобами к поверхности стен или потолка, либо прокладывается в специальных гофрированных трубках или кабель­каналах, выполненных из негорючих материалов.

 

Соединение по правилам

 

Короткое замыкание может произойти из-за соединения фазы с металлическими частями электроприборов. Однако чаще причиной этого неприятного явления становятся плохие контакты: в результате сильного перегрева плавится изоляция, и провода смыкаются. Поэтому не стоит скручивать жилы провода в местах их соединений, особенно на скорую руку. Для самостоятельной работы по соединению электропроводки лучше воспользоваться пружинными клеммами. Пружинный зажим гарантирует качество контакта и в отличие от винтовых клемм не требует контроля и технического ухода в дальнейшем. Помимо специальных пружинных клемм сейчас можно приобрести розетки и выключатели с пружинным соединением контактов.

 

* Правила устройства электроустановок (ПУЭ), табл. 1.3.4. — Изд. 7. Утверждено Министерством энергетики РФ. Приказ от 8 июля 2002 г. № 204.