Электричество в частном доме
Частный дом во многих элементах электрификации серьезно отличается от квартиры. Этих различий несколько.
1. В многоквартирном доме нельзя сказать, к примеру: «Я сделал заземление». О каком заземлении идет речь, когда всего лишь подключен третий провод к некой шине в неком щите, который обслуживает сразу несколько жилищ? В таком доме надо говорить «мы», постоянно оглядываясь на соседей.
2. В многолюдном доме между трансформаторной подстанцией и потребителем множество посредников — разнообразные ВРУ, ЩЭ, рубильники и прочее электромеханическое оборудование, которое человек, проживающий в квартире, может никогда не увидеть и о существовании которого даже не догадываться. Это не говоря уже о таких посредниках, как ЖЭК, ТСЖ и т. д.
3. Квартира является относительно небольшим помещением со своим, в общем-то, одинаковым микроклиматом. Частный дом в буквальном смысле отдан всем стихиям — жаре, морозам, ветрам и осадкам. Кроме того, электричество не сосредоточено только в жилом строении, ведь есть еще земельный участок и различные строения на нем.
В силу таких отличий и электрификация частного дома будет серьезно отличаться от квартирной. Лучше всего рассмотреть поэтапно, как именно происходит монтаж электрики в частном доме. Подразумевается, что электромонтажные работы производятся одновременно с постройкой.
Никакое современное строительство не обходится без электроэнергии, а значит, прежде чем приступить к самой постройке частного дома, необходимо провести на строительный участок электроэнергию.
Трехфазные и однофазные сети — сходство и различия
В 99 % случаев для квартиры устанавливается однофазная сеть. Отличить ее от трехфазной очень просто. Если во входящем кабеле 3 или 2 провода, то сеть однофазная, когда 5 или 4 — трехфазная.
Четырехжильным или двухжильным кабель становится, если убирается заземляющий провод
Как известно, по проводам, передающим энергию на расстояние, течет трехфазный ток — так выгоднее. В квартиру он заходит однофазным. Расщепление трехфазной цепи на 3 однофазных происходит во ВРУ. Туда входит пятижильный кабель, а выходит трехжильный.
Схема расщепления трехфазной сети на однофазные потребители
На вопрос, куда деваются еще 2, ответ простой: питают другие квартиры. Это не значит, что квартир только 3, их может быть сколько угодно, лишь бы кабель выдержал. Просто внутри щита выполняется схема разъединения трехфазной цепи на однофазные.
Однофазная электрическая цепь
К каждой фазе, отходящей в квартиру, добавляются ноль и заземление, так и получается трехжильный кабель. В идеале в трехфазной сети только один ноль. Больше и не надо, поскольку ток сдвинут по фазе относительно друг друга на одну треть. Ноль — это нейтральный провод, в котором напряжения нет. Относительно земли у него нет потенциала в отличие от фазового, в котором напряжение равно 220 В. В паре «фаза — фаза» напряжение 380 В. В трехфазной сети, к которой ничего не подключено, в нейтральном проводе нет напряжения. Самое интересное начинает происходить, когда сеть подключается к однофазной цепи. Одна фаза входит в квартиру, где стоят 2 лампочки и холодильник, а вторая — где 5 кондиционеров, 2 компьютера, душевая кабина, индукционная плита и т. д.
Трехфазная электрическая цепь
Понятно, что нагрузка на 2 эти фазы неодинакова и ни о каком нейтральном проводе речи уже не идет. На нем тоже появляется напряжение, и чем неравномернее нагрузка, тем оно больше. Фазы уже не компенсируют друг друга, чтобы в сумме получился ноль.
В последнее время ситуация с некомпенсацией токов в такой сети усугубилась тем, что появились новые электроприборы, которые называются импульсными. В момент включения они потребляют намного больше энергии, чем при нормальной работе. Эти импульсные приборы вкупе с разной нагрузкой на фазы создают такие условия, что в нейтральном проводе (ноле) возникает напряжение, которое может быть раза в 2 больше, чем на любой фазе. Однако нейтраль такого же сечения, что и фазовый провод, а нагрузка больше.
Вот почему в последнее время все чаще возникает явление, называемое отгоранием ноля — нейтральный провод просто не справляется с нагрузкой и перегорает. Бороться с таким явлением непросто: надо либо увеличивать сечение нейтрального провода (а это дорого), либо распределять нагрузку между 3 фазами равномерно (что в условиях многоквартирного дома невозможно). На худой конец можно купить понижающий разделительный трансформатор, он же стабилизатор напряжения.
В частном доме ситуация получше, поскольку хозяин один и распределить электроэнергию по фазам намного проще. Это даже увлекательное занятие — считать мощность электроприборов и распределять их по фазам, чтобы нагрузка была одинаковой. Все расчеты делаются примерно, и вовсе не значит, что надо включать свет и 2 телевизора, а если заработал столярный станок на улице — это перебор. Все зависит от желания хозяина дома: провести трехфазную сеть или однофазную. Здесь есть свои плюсы и минусы.
Минусов трехфазной сети 2.
1. Напряжение на отдельном участке сильно зависит от работы других. Если перегружена одна из фаз, остальные могут работать некорректно. Проявиться это может как угодно. Чтобы такого не происходило, нужен стабилизатор — вещь недешевая.
2. Необходимо оборудование в щит, рассчитанное именно под трехфазную сеть, а также расходы на устройство трехфазной сети. Они будут больше, нежели для однофазной. Кроме того, нужно знать правила эксплуатации трехфазных сетей.
Плюсов трехфазной сети тоже 2.
1. Трехфазная сеть позволяет получить больше мощности. Если однофазная сеть при суммарной мощности приборов в 10 кВт уже испытывает перегрузки, то трехфазная прекрасно справляется и с 30 кВт. Пример очень простой. Если с линии ЛЭП в дом заходит всего 1 фаза, то при сечении входящего провода 16 мм² максимальная мощность составит всего 14 кВт, а если все 3 фазы — то уже 42 кВт. Разница весьма ощутимая.
2. Необычайно просто становится подключать электроприборы, имеющие трехфазное питание (электрические плиты). Самое главное в случае с частным домом — трехфазные электрические двигатели, которые стоят на многих станках.
Ввод электроэнергии в частный дом
Есть всего 2 способа — подземный и воздушный. Наиболее часто встречающийся вид — это прокладка воздушной линии (ВЛ) от опоры линии электропередачи (ЛЭП) до самого дома.
Все работы по подключению частного дома к ЛЭП может выполнять только специалист, работающий в организации, которая является собственником линии электропередачи.
Для начала следует определить расстояние между опорой и стеной дома, на которую будет производиться ввод. Если оно больше, чем 20 м, то придется ставить дополнительную опору где-нибудь посередине — между домом и столбом опоры. Причина вполне понятна: мало того что кабель может оборваться под собственной тяжестью, на него еще воздействуют ветер и осадки. Так что в этом случае стоит подстраховаться. Далее от опоры до стены дома протягивается трос, который будет поддерживать кабель и защищать его от провисания. Провод крепится к тросу хомутами. Если кабель пролегает над проезжей частью, то его высота от земли должна быть не меньше 6 м, над пешеходными дорогами — не менее 3,5 м. Точка крепления линии к стене должна находиться на высоте не менее 2,75 м. Разумеется, кабель не должен проходить сквозь заросли кустов и кроны деревьев.
Типовые размеры по прокладке воздушной линии от ЛЭП к частному дому
Как именно подключаются кабели к линиям на столбе, знать необязательно, поскольку этим займется электрик от организации, которая их обслуживает. Однако ввод энергии в дом надо организовать как можно тщательнее — это вопрос надежности электропитания дома и безопасности. В дом кабель можно вводить разными путями.
Выполнить подключение к воздушной линии электропередачи имеет право только профессиональный электрик с необходимым уровнем доступа
Ввод кабеля в частный дом через стену
Кабель, подходя к стене, не ныряет сразу в дом. Сначала он крепится к специальным изоляторам, которые присоединяются к стене при помощи крюка, который завинчивается в стену (если она деревянная), или специального крепежа для каменных стен. От изоляторов кабель подходит к стене, сквозь которую пропущена насквозь металлическая трубка диаметром, достаточным для свободного прохождения кабеля. Если труба будет изгибаться в стене, то желательно выбирать диаметр побольше, чтобы не возникло проблем с пропусканием кабеля через нее.
Когда используется кабель, то можно ограничиться одной металлической трубой. При применении специального провода СИП (самонесущий изолированный провод) внутрь металлической трубы вставляется пластиковая, поскольку данный провод не имеет внешней оболочки, а только изоляцию жилы. Для того чтобы закрыть отверстие трубы снаружи и внутри, на нее надеваются специальные манжеты-втулки. Промежуток между кабелем и внутренней поверхностью трубы можно заполнить минеральной ватой — она послужит дополнительным утеплителем и изолятором. Когда кабель внутри дома, он заводится в домовой щиток и подключается к автоматам управления и защиты.
Чтобы дождь не попадал в трубу, через которую кабель входит в дом, ее конец можно немного выдвинуть из стены и загнуть вниз.
Ввод кабеля в частный дом через крышу
Для этого используется специальная металлическая труба-стояк, которая служит одновременно и каналом для кабеля, и опорой для крепления изоляторов. Присоединить последние к такой стойке намного проще, чем к стене дома. Можно воспользоваться крепежом для металла — саморезами или болтовыми зажимами. При этом кабель должен располагаться не ниже 2 м от поверхности крыши. Труба стояка присоединяется к проводу заземления. Для прокладки воздушной линии используется практически любой вид кабеля или провода, лишь бы его характеристики удовлетворяли условиям наружной проводки.
Раньше, до 1991 г., для прокладки воздушной линии использовали провода без изоляции марки «АС». Сейчас появился новый провод марки «СИП», который предназначен специально для воздушных линий. Его изоляция рассчитана на большие перепады температур и хорошо противостоит солнечной радиации. Кроме того, он нерастяжим, такой кабель можно прокладывать без поддерживающего троса.
СИП бывает 2 видов — двухжильный и четырехжильный. Наиболее распространенные разновидности — СИП 4.16/25 и СИП 2.16/25, где цифры обозначают количество жил и их сечение. К проводу СИП есть множество дополнительных аксессуаров, которые используются при соединении кабеля и его крепления, они очень удобны и не требуют больших усилий при монтаже. Кроме того, у СИП есть приятный плюс — его невозможно сдать в приемку цветных металлов, поскольку при попытке обжига металл провода сгорает вместе с изоляцией, оставляя лишь кучку пепла. Эта функция была разработана производителем провода после участившихся случаев хищения проводов с ЛЭП.
Подземный ввод кабеля в частный дом
Такой способ считается самым надежным, поскольку кабель лежит в земле на безопасной глубине и не подвержен влиянию погодных и климатических условий. Однако подземный ввод более трудоемок, поскольку надо копать траншею глубиной не меньше 0,7 м от ЛЭП до дома. Если вы решили воспользоваться ВВГ либо АВВГ или их модификациями, лучше защитить кабель на всем пути под землей. Для этого используются стальные или пластиковые трубы. Не надо сваривать их между собой, чтобы соединить, — это долго и дорого. Лучше всего подобрать диаметры труб так, чтобы они входили друг в друга, а границу стыков замотать тканью и пропитать смолой или битумом.
Подземный ввод кабеля в частный дом
Глубина траншеи должна быть не меньше 0,7–0,8 м; труба, защищающая кабель, поднимается на столб на высоту 1,8–2 м. Монтаж подземного подвода начинается с крепления трубы на опору и на стену дома. Г-образно изогнутые трубы поднимаются на опору и стену дома на высоту не менее 1,8 м и уходят в землю на глубину пролегания кабеля, где изгибаются и идут под землей (обычно это расстояние не превышает 50 см). В идеале лучше всего, когда труба защищает кабель на всем пути его прокладки, но это необязательно. Если нет трубы достаточного размера, то можно ограничиться защитой входа кабеля в землю и на открытом воздухе. Это самый простой и дешевый способ проводки под землей. Надо сразу сказать, что не всякий кабель годится для прокладки в грунте без защиты. На эту роль лучше всего подойдет бронированный ВББШв.
Ввод кабеля в частный дом через фундамент
Кабель можно вводить в здание, не поднимая его на высоту 1,8 м на стену, а скрыто проложить его в стене прямо над фундаментом. В этом случае в стене бурится отверстие немного ниже уровня земли. В такое отверстие вмуровываются асбесто-цементные трубы, через которые кабель заходит в дом. Если проводов несколько, то таких труб тоже должно быть несколько. Глубина траншеи зависит от мощности подаваемой энергии. Когда эта величина меньше 20 кВт, то можно ограничиться глубиной в 70 см, 35–45 кВт — не менее 1 м. Глубина в 1 м также обязательна, если кабель проходит через дорогу любого типа. Если кабель проложен в пластиковых трубах, то можно ограничиться 50 см.
Нельзя заводить кабель под фундамент! Только через него или над фундаментом.
Подключение частного дома к линии электропередачи
Различия при монтаже трехфазной и однофазной сетей при вводе невелики. Вместо 2 проводов (фазового и нулевого) от столба ведутся 4 (3 фазовых и 1 нулевой). Главное отличие заключается в оборудовании вводного устройства и домового щита.
Перед тем как электрик подсоединит ответвление на участок, необходимо оборудовать вводное устройство (ВУ) — шкаф, в котором будут находиться механизмы защиты и соединения входящих кабелей с отходящими. Обычно такой шкаф располагается либо на опоре, либо на стене дома. Очень хорошо, когда труба, по которой проходит кабель, входит прямо в шкаф. В квартире роль такого входящего устройства играет ВРУ, установленное где-нибудь в укромном месте. Здесь же придется монтировать его самостоятельно.
Схема входного устройства при трехфазной сети
Чтобы наглядно представить, зачем нужно такое устройство и что в нем должно находиться, опишем его на конкретном примере. На рисунке видно, что мы имеем дело с трехфазной сетью. Три проводника фазы подключаются ко входным контактам рубильника, который отрезает всю сеть разом, если возникнет такая необходимость. Существует множество видов таких рубильников, но внутри щита их может заменить 1 автоматический трехполюсный выключатель. Номинальное напряжение такого автомата должно рассчитываться из максимальной нагрузки, которая будет падать на сеть. Допустим, если выделяемая мощность 30 кВт, а сечение алюминиевых проводов 16 мм², то имеет смысл поставить автомат со значением 63 А, чтобы он отключался при скачках напряжения.
Такой рубильник можно приобрести отдельно и установить на столб или стену рядом с основным ВУ. Например, для частных домов очень популярен щит с рубильником ЯБПВУ-100. Это железный короб, внутри которого находятся размыкающие контакты с плавкими вставками на 100 А. При помощи выведенного наружу рубильника можно отключить подачу тока вручную. При превышении мощности сработают плавкие вставки, автоматически разъединив линию. На схеме видно, что вслед за рубильником установлены плавкие вставки и параллельно с ними — устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), его еще называют разрядником. Это устройство, защищающее от сверхвысоких токов, возникающих при ударе молнии. Принцип работы прост — в момент скачка напряжения УЗИП резко меняет свое сопротивление от высокого к низкому, сбрасывая напряжение, возникшее в фазе, на заземление. Именно поэтому не стоит удивляться, что разрядник соединяет фазовый провод с шиной заземления. Кроме того, важнейшей частью ВУ является главная заземляющая шина (ГЗШ). К ней присоединяются нулевой входящий провод и повторное заземление. На этой шине выполняется расщепление PEN-провода на отходящий ноль и заземляющий провод. ГЗШ должна быть изготовлена из меди и иметь сечение не меньше 30 х 3 мм.
Шкаф ВУ лучше всего приобретать с повышенной защитой, поскольку он находится на открытом воздухе. Кроме того, хорошо, если такой шкаф снабжен мощным замком и располагается высоко на столбе.
Теперь кабель от ВУ идет к дому, куда заходит согласно всем правилам монтажа, описанным выше. Внутри дома расположен домовой щиток, который устанавливается точно так же, как и в квартире. Монтаж для однофазной сети был рассмотрен ранее Монтаж распределительного электрощитка. Если сеть трехфазная, то необходимо поближе познакомиться со схемой установки и подключения автоматов. Приведем пример схемы, которая наиболее полно показывает щиток в частном доме.
Трехфазная схема щитка в частном доме: 1 — корпус щитка; 2 — нулевая шина; 3 — земляная шина; 4 — перемычки (трехфазная гребенка); 5 и 6 — УЗО; 7 — автоматические выключатели; 8 — линии групп; 9 — счетчик
Эта схема представляет собой вариант, когда расщепление ноля происходит в самом щите. Значит, именно от него идет повторное заземление. В данном случае входящий кабель четырехжильный. Заземление в нем совмещено с нейтральным проводом. На схеме не показано повторное заземление, поскольку об этом будет рассказываться в дальнейшем. Такой щит, когда в нем одновременно совмещаются вводное устройство и распределительный щиток, называется вводнораспределительным щитком (ВРЩ).
На входе стоит трехполюсный автомат с номинальным значением, соответствующим мощности всех электроприборов или чуть выше. Например, если суммарная мощность электроприборов составляет 25 кВт, то автомат должен быть на 63 А. Далее по схеме располагается трехфазный счетчик, за ним — четырехполюсный дифавтомат, который выполняет функцию общего выключателя и защиты от утечки тока по всей схеме.
В настоящий момент закон требует, чтобы счетчики электроэнергии устанавливались на улице — так в любой момент можно снять показания. Есть вариант: либо установить счетчик прямо в ВУ, либо повесить на внешней стене дома в отдельный герметичный шкаф с прозрачным окошком.
В этом случае лучше всего ставить прибор с чувствительностью 300 мА с номинальным током, соответствующим значению входного автомата перед счетчиком. Слева, внизу от дифавтомата, идут 3 однополюсных прибора, контролирующих зоны освещения. Все они располагаются на одной фазе. Правее стоит УЗО, отвечающее за ванную комнату, с чувствительностью 10 мА. За ним — УЗО на 3 группы розеток. Следом идет электрическая плита, которая имеет трехфазное подключение. Линия на нее начинается с трехполюсного автомата, который стоит на 3 фазы. Следующее устройство по цепи — дифавтомат на 30 мА. Номинальный ток на оба эти устройства рассчитывается по максимальной мощности плиты, которая обязательно должна указываться в технической характеристике прибора. Последние 2 группы, подключенные к сети через УЗО, отвечают за постройки во дворе и наружное освещение.
Очень удобно, когда цвет изоляции всех 3 фазовых проводов отличается по всей сети. Например, заглянув в колодку розетки, можно сказать, какой автомат или УЗО подключен к этой группе, ориентируясь на цвет фазового провода.
Источник: https://remstd.ru/archives/elektrichestvo-v-chastnom-dome/
