Создание электросети в доме или квартире требует серьезных усилий и определенных навыков. К этой процедуре нужно подходить вдумчиво. В первую очередь нужно создать проект. В процессе проектирования следует учитывать ряд факторов:
- Тип электропитания.
- Особенности жилого помещения.
- Индивидуальные потребности жильцов.
Домашняя электрическая цепь создается в несколько этапов: расчет, закупка необходимых материалов и элементов, монтажные работы. Прежде всего, необходимо определить функциональные зоны комнаты, которые нуждаются в освещении. Для облегчения процедуры выявления точек размещения осветительных приборов рекомендуется воспользоваться планом жилья. На план можно нанести месторасположение мебели, электроплиты, холодильника, стиральной машины и указать места установки светильников.
Чтобы произвести качественный монтаж электроприборов понадобится:
- План размещения выключателей, осветительных приборов, розеток, регулирующих устройств и распределительного щита.
- Отдельная схема распределительного щита.
Указав места установки розеток, подсветок, люстр и светильников на плане квартиры, можно найти оптимальные точки размещения выключателей. Также здесь можно указать общую мощность всего оборудования, которое планируется установить. Благодаря этому можно будет максимально точно подобрать необходимый тип проводов, их сечение, а также необходимые для монтажа электроустановочные изделия. При составлении схемы жилье конкретные устройства наносятся в виде графических обозначений.
При разработке системы электроснабжения необходимо проконтролировать, чтобы она соответствовала ряду требований:
- Подача электроэнергии должна производиться в безаварийном и бесперебойном режиме на протяжении продолжительного времени.
- Быть защищенной от возможных перегрузок, скачков напряжения, короткого замыкания.
- Позволять без особых проблем подключать в сеть новые приборы и электрическое оборудование с целью повышения комфортабельности проживания.
Расчет тока нагрузки и мощности
Начинать расчет рекомендуется с распределения всех потребителей по группам. В одну группу должны входить приборы, которые параллельно подключены к единому питающему проводу, идущего от распределительного щитка. То есть, должны получиться группы осветительных приборов, розеток и т. д.
По окончанию разделение лучше занести полученные результаты в таблицу. Со временем ее можно дополнять:
|
№ группы |
Потребители |
|
1 |
Розетки в жилых комнатах |
|
2 |
Электрическая плита |
|
3 |
Розетки на кухне |
|
4 |
Освещение в жилых комнатах и в прихожей |
|
5 |
Стиральная машина |
|
6 |
Освещение в ванной, туалете и кухне |
|
7 |
Теплые полы на кухне |
Чтобы еще более точно определить расходуемую мощность можно прибегнуть к приему «расстановки» конкретного устройства в определенном месте. С помощью этого способа также можно будет легко вычислить место для розетки под электрическую плиту и самую подходящую зону для расположения всех остальных розеток. При распределении оборудования по группам необходимо учитывать следующие условия:
- Для подключения потребителей высокой мощности с открытыми токопроводящими элементами (стиральные машины, теплые полы, электрические духовые шкафы и пр.) нужно предусмотреть отдельные линии, которые будут защищены УЗО и автоматическими выключателями.
- В отдельную группу должны быть вынесены розетки, располагаемые в комнатах с высокой влажность (кухне и ванной).
- Розетки всех жилых комнат можно включить в одну группу.
- Систему освещения лучше разделить на две или даже более групп для большего удобства.
Каждая группа должна иметь свой собственный автоматический выключатель в распределительном щите. Некоторые группу могут потребовать дополнительно подключение УЗО. В итоге получится, что каждая группа будет представлять отдельную электроцепь.
Далее нужно произвести расчет потребляемой мощности всеми приборами, входящими в каждую группу. С помощью этих данных появляется возможность узнать номинальный ток нагрузки для каждой цепи. Зная, максимально потребляемую мощность всем оборудованием определить это не составит труда.
В свою очередь, номинальный ток нагрузки позволяет выбрать кабеля с жилами нужного сечения и защитные устройства с требуемыми характеристиками.
При однофазной нагрузке величина номинального тока (IH)составляет около 4,5Pm, где Pm – максимально потребляемая мощность (измеряется в кВт). Если Pm=4 кВт, то IH=4,5*4=18 А. При трехфазной нагрузке величина номинального тока на каждую фазу составляет порядка 1,5Pm.
Само просто будет рассчитать группу, в которую входит всего один прибор, например, стиральная машина или холодильник. Потребляемую мощность подобного оборудования можно узнать из его технического паспорта. Если мощность будет равна 2 кВт, то величина номинального тока составит 4,5*2=9 А. Следовательно электрическая цепь, питающая прибор, должна оснащаться автоматическим выключателем, номинальный ток которого более 9 А. Наиболее близким к этому значению будет автомат защитное устройство на 10 А.
Если в группе несколько потребителей, то при расчете учитывает коэффициент спроса, определяющий вероятность одновременного включения всех входящих в группу потребителей. Естественно, что в реальной жизни подобная ситуация случается крайне редко. На величину коэффициента спроса оказывает влияние назначение потребителей, тип квартиры, а также еще целы ряд факторов. Например, для телевизора этот показатель составляет 1, а для пылесоса – 0,1. Поэтому коэффициент спроса обычно усредняется. Для большей наглядности сведем полученные данные в таблицу:
|
Количество потребителей в группе |
Коэффициент спроса группы |
|
2 |
0,8 |
|
3 |
0,75 |
|
5 и более |
0,7 |
Рассмотрим расчет номинального тока на примере группы кухонных розеток. Предполагается, что планируется подключение следующих потребителей:
- Электрический чайник (800 Вт).
- Морозильная камера (150 Вт).
- Холодильник (200 Вт).
- Другие приборы (250 Вт).
Номинальная мощность всех указанных приборов будет равна 2900 Вт. Коэффициент спроса – 0,7. Итак, в результате у нас получится номинальная мощность 2900*0,7=2030 Вт. Следовательно, величина номинального тока нагрузки для рассматриваемой розеточной группы составит 4,5*2,030=9,135 А. Можно округлить до 10 А. Стоит отметить, что округлять всегда нужно в большую сторону.
И такие расчеты нужно проводить для каждой группы и заносить полученные результаты в таблицу:
|
№ группы |
Потребители |
Мощность Р, Вт |
Коэффициент спроса Кс |
Потребляемая мощность Рк, Вт |
Номинальный ток Iн, А |
|
1 |
Розетки в жилых помещениях |
2000 |
0,7 |
1400 |
7 |
|
2 |
Электроплита |
7000 |
1,0 |
7000 |
32 |
|
3 |
Розетки на кухне |
2900 |
0,7 |
2030 |
10 |
|
4 |
Освещение в жилых комнатах и прихожей |
600 |
0,7 |
420 |
2 |
|
5 |
Стиральная машина |
800 |
1,0 |
800 |
4 |
|
6 |
Освещение в туалете, ванной и на кухне |
300 |
0,7 |
210 |
1 |
|
7 |
Теплые полы на кухне |
300 |
1,0 |
300 |
2 |
|
|
Вся сеть |
13900 |
0,6 |
8340 |
38 |
Расчет сечений жил и выбор провода
Выбирать провода для бытовой электроцепи нужно, опираясь на Правила устройства электроустановок и способ его прокладки. Данные ПУЭ представлены в таблице:
|
Сечение медных жил, мм2 |
Ток нагрузки Iн, А |
Мощность P, кВт |
|
|
220 В |
380 В |
||
|
0,5 |
11 |
2,4 |
- |
|
0,75 |
15 |
3,3 |
- |
|
1 |
17 |
3,7 |
6,4 |
|
1,5 |
23 |
5 |
8,7 |
|
2 |
26 |
5,7 |
9,8 |
|
2,5 |
30 |
6,6 |
11 |
|
4 |
41 |
9 |
15 |
|
5 |
50 |
11 |
19 |
|
10 |
80 |
17 |
30 |
Для максимально точного расчета сечения жил помимо номинального тока также нужно учитывать и их количество, длину кабелей, условия эксплуатации, тип изоляции и ряд других факторов. Для рассматриваемого примера оптимальным будет использование кабеля с жилами таким сечением:
- Осветительная группа – 1 мм2.
- Розеточная группа – 1,5 мм2.
- Электроплита – 2,5 мм2.
- Мощные потребители – 4 мм2.
- Вход в жилище – не менее 6 мм2.
Опытные электрики придерживаются именно такого правила. Для повышения безопасности можно взять провода с более толстыми жилами. Такой запас позволяет подключать в сеть дополнительные приборы, не предусмотренные в расчетах.
Потребляемая мощность в данном случае также может рассчитываться с учетом коэффициента спроса. Он будет составлять 0,6, так как вероятность одновременного включения всех устройств крайне мала.
Сечение жил и тип проводов для рассматриваемого примера указан в таблице:
|
№ группы |
Потребители |
Установленная мощность Р, Вт |
Коэффициент спроса Кс |
Потребляемая мощность Рк, Вт |
Номинальный ток Iн, А |
Сечение жил, мм2 |
|
1 |
Розетки в жилых комнатах |
2000 |
0,7 |
1400 |
7 |
1,0 |
|
2 |
Электроплита |
7000 |
1,0 |
7000 |
32 |
4,0 |
|
3 |
Розетки на кухне |
2900 |
0,7 |
2030 |
10 |
1,0 |
|
4 |
Освещение в жилых комнатах и прихожей |
600 |
0,7 |
420 |
2 |
1,0 |
|
5 |
Стиральная машина |
800 |
1,0 |
800 |
4 |
1,5 |
|
6 |
Освещение в туалете, ванной и на кухне |
300 |
0,7 |
210 |
1 |
1,0 |
|
7 |
Теплые полы на кухне |
300 |
1,0 |
300 |
2 |
1,0 |
|
|
Вся сеть |
13900 |
0,6 |
8340 |
38 |
4,0 |
Для создания долговечной, безопасной и надежной сети очень важно правильно выбрать провода. Их тип определяется только после расчетов необходимых сечений жил.
Сегодня на рынке представлен широкий выбор проводов, каждый из которых предназначен для выполнения своих функций в конкретных условиях. Различаются они между собой типом изоляции, разрешенной токовой нагрузкой, материалом изготовления, сечением жил, номинальным напряжением и т. д.
Одинарная изоляция кабеля позволяет его использовать его на протяжении 15 лет, а двойная – 30 лет. Также при выборе учитывается и материал изоляционной оболочки. Например, полиэтилен подходит для укладки в грунт или открытым способом. Кабели с ПВХ-оболочкой используются для прокладки сетей в помещениях скрытым способом под штукатуркой.
Все характеристики указаны на самом проводе, а также в сопроводительных документах.
Для жилых помещений оптимальным вариантом являются кабели NYM и ВВГ. Количество жил в таких кабелях – от 2 до 5. Сечения могут быть самым разными (от 1,5 до 16 мм2). Этого вполне достаточно для устройства бытовой проводки. Их можно использовать в любом жилом помещении благодаря высокой пожаробезопасности, надежности, прочности и долговечности.
Кабель ВВГ относится к категории силовых и имеет ПВХ-оболочку. Подходит для устройства открытой и скрытой электрической сети. Может использоваться в помещениях с высокой влажностью. Существуют как однопроволочные, так и многопроволочные варианты. Не предполагает укладку в грунт, но спокойно может выполнять свои функции на открытом пространстве.
Конструкцией кабеля ВВГнг предусмотрена собственная ПВХ-изоляция, что позволяет использовать его в помещениях, к которым предъявляются повышенные требования к пожаробезопасности. Они способны работать с напряжением 0,66-1 кВт. Они могут иметь как круглое, так и плоское сечение. Минимальный радиус изгиба одножильного кабеля 10 внешних диаметров, многожильного – 7,5. Допускает изгиб плоских кабелей только в одной плоскости.
Каждая жила кабеля ВВГ имеет собственный цвет. Фазный провод – белый, нулевой – синий, заземление – зелено-желтый. В двухжильных кабелях обе жилы имеют одинаковое сечение. В многожильных все жили одинаковые. В некоторых случаях жила заземления несколько тоньше остальных.
Кабель NYM имеет двойную изоляцию. Каждая из них выполнена из пластика. Пространство между изоляцией жил и внешней изоляцией заполнено невулканизированной смесью на основе резины, выполняющей роль дополнительной защиты. Он рассчитан на напряжение 660 В. NYM может использоваться для открытой и скрытой укладки в сухих и влажных помещениях. При прокладке на открытом воздухе стоит позаботиться, чтобы на него не воздействовали солнечные лучи. Также лучше выбрать другой кабель, если необходима прокладка под землей. NYM несколько дороже ВВГ ввиду своих конструктивных особенностей. При монтаже могут возникнуть проблемы во время разделки концов.
В седьмом издании ПУЭ появился запрет на использование проводами марки ПУГНП и ПУНП для монтажа силовых сетей. Сегодня они получили широкое распространение на рынке, но стоит помнить, что эти кабели относятся к категории пожароопасных. Их нормирование проводится компаниями-производителями и в большинстве случаев толщина защитной оболочки и изоляции, а также сопротивление жил не соответствуют государственным стандартам. Потенциальная опасность этих проводов связана с несоблюдением стандартов при изготовлении и использованием низкокачественных материалов, к которым также относится и вторичное сырье.
Телевизионный сигнал передается по коаксиальному кабелю. Он имеет следующую конструкцию: центральный проводник с изоляцией и экранированной проволочной оплеткой. В некоторых случаях допускается его использования для прокладки компьютерных сетей и передачи видеосигнала в системах видеонаблюдения.
ПВС – это гибкий провод круглого сечения с изолированными многопроволочными жилами и защитной оболочкой, выполненной из пластика. Используется для подключения электроприборов в сеть. Также может применяться для производства удлинительных шнуров.
ВПП используется для подключения к сети водопогружных насосов. Он способен работать с номинальным напряжением 660 В в температурном диапазоне -40-+800С. Его конструкцией предусмотрена одна многопроволочная изолированная полиэтиленом жила и защитная оболочка из этого же материала.
Некоторые недобросовестные производители проводов не соблюдают установленных стандартов. В некоторых случаях это выражено в заниженном сечении жил, толщине изоляции и использовании меди низкого качества. По этой причине покупать кабель стоит только у проверенных компаний с хорошей репутацией. Для проверки толщины жил используется штангенциркуль. Качество металла проверяется многократным сгибанием. Качественная медь легко гнется и выдерживает свыше 30 сгибаний. Также на жиле не должно быть темных пятен. Проверить это можно после проведения ее зачистки.
Выбор защитного устройства для электрической сети
На следующем этапе расчетов нужно правильно выбрать подходящее защитное оборудование для недопущения аварийных ситуаций.
Существует несколько категорий подобных устройств:
- УЗО.
- Автоматические выключатели.
- Стабилизаторы.
- Реле напряжения.
- Дифференциальные автоматы.
В частных домах часто используется устройство, защищающее сеть от импульсных перенапряжений. Они возникают во время грозы. В квартирах УЗИП не устанавливается, так как это оно уже имеется в защитной системе дома.
Защитное устройство должно быть подобрано отдельно для каждой группы потребителей в зависимости от номинального тока и потребляемой мощности, которые уже были рассчитаны ранее. Также необходимо определиться со способом и последовательностью подключения.
Защитные устройства принято устанавливать в распределительных щитах.
Автоматические выключатели
Защищают провода от короткого замыкания и токов перегрузки. Также с этой задачей могут справиться плавкие предохранители. Выбор конкретного автоматического выключателя базируется на номинальном токе сети, классе токоограничения, отключающей способности и класса прибора.
В бытовых сетях используются устройства с номинальным током от 6 до 63 А.
Если в цепи присутствуют нагревательные приборы или лампы накаливания, то рекомендуется использовать автоматы класса В. Все остальные бытовые нагрузки можно защитить устройством класса С. Отключающая способность должна быть более 4500 А при сечении 1,5 мм2 или более 6000 А при сечении 2,5 мм2, если речь идет о медных проводах. Класс токоограничения должен быть минимум 2. Идеальный вариант – 3.
Все технические характеристики автомата нанесены на корпус устройства.
Важно понять, что автоматические выключатели защищают толь электропроводку, а не запитанные к ней потребители. Также они не способны защитить человека от поражения током. Поэтому автомат выбирается на основании возможностей проводки. Его номинальный ток должен быть на порядок ниже допустимого тока провода.
Еще один критерий выбора – количество полюсов. Защита одной группы обеспечивается однополюсным автоматом. Он способен разрывать исключительно фазный кабель. Провод рабочего нуля подключается к нулевой шине без участия автомата. Двухполюсный автоматический выключатель монтируется на вводе в жилье. В его обязанности входит отключения всей электропроводки от источника напряжения. Также их используют в сетях с потребителями высокой мощности. Однополюсный автомат запрещено устанавливать на вводе в дом, так как он способен разрывать только фазный кабель. Нулевой останется под напряжением. Выключатели с количеством фаз 3 и более используются исключительно в трехфазных сетях.
Самыми популярными на сегодняшний день считаются автоматы серии ВА, выпускаемые такими компаниями, как ИНТЭС, EKF, ДЭК, IEK. Это связанно с их небольшой стоимостью и высокой надежностью. Выключатели АВВ более дорогие, но и более износостойкие. Их перегрузочная способность по току составляет от 6 до 8 кА. Данная серия оснащается и дополнительными элементами (индикаторами, крышками и пр.). При использовании дорогих серий автоматов также стоит использовать и другие элементы сети аналогичной ценовой категории.
Вернемся к рассматриваемому примеру. В нашем случае идеальным решением будет использовать автоматы серии ВА класс В или С:
|
№ группы |
Потребители |
Номинальный ток Iн, А |
Сечение жил провода ВВГ, мм2 |
Автоматический выключатель |
|
1 |
Розетки в жилых комнатах |
7 |
1,0 |
С10 |
|
2 |
Электрическая плита |
32 |
4,0 |
В25 |
|
3 |
Розетки на кухне |
10 |
1,0 |
С10 |
|
4 |
Освещение в жилых комнатах и прихожей |
2 |
1,0 |
В10 |
|
5 |
Стиральная машина |
4 |
1,5 |
В16 |
|
6 |
Освещение в ванной, туалете и на кухне |
1 |
1,0 |
В10 |
|
7 |
Теплые полы на кухне |
2 |
1,0 |
В10 |
|
|
Вся сеть |
38 |
4,0 |
В40 |
Устройства защитного отключения
Защититься от поражения током можно с помощью УЗО (устройство защитного отключения). Также оно позволяет предотвратить пожар в здании в случае разрушения изоляционного слоя провода. Часто эти устройства устанавливаются в сетях, работающих в условиях высокой влажности (ванная и кухня). Именно здесь сосредоточена самая большая опасность для людей. Здесь работают устройства, корпус которых выполнен из металла. Высока вероятность того, что они тоже будут находиться под напряжением. Заземлителями в подобных помещениях являются трубы.
Существует два вида УЗО, различающихся между собой конструкцией:
- Электромеханические.
- Электронные.
К достоинствам электромеханических УЗО можно отнести их надежность и гарантию срабатывания. Электронные несколько дешевле, но и надежность их ниже. Однако они способны качественно выполнять свои обязанности. Поэтому большинство людей выбирают именно электронные УЗО. Их использование оправдано в случае наличия в сети стабилизатора напряжения. Характеристики УЗО указаны в маркировке на лицевой панели устройства и в технической документации.
УЗО идет после автоматического выключателя. Его номинальный ток должен быть несколько выше для того, чтобы его работа продолжалась даже после срабатывания автомата.
Выбирать УЗО нужно в соответствии с током утечки и времени срабатывания. Ток утечки обычно находится в диапазоне 10-30 мА, а время срабатывания – 10-30 мс.
Также необходимо учитывать и максимальный ток короткого замыкания для прибора. Это связанно с тем, что автомат срабатывает через 10 мс с момента возникновения короткого замыкания. На протяжении этого времени УЗО должно работать в условиях сверхтока без поломок. Максимальный ток короткого замыкания для УЗО находится в пределах 3000-10000 А. Минимальное значение – 3000 А. Тип УЗО выбирается в зависимости от характера нагрузки в группе, для которой оно устанавливается. Если планируется подключение в сеть потребители с импульсными блоками питания, тиристорными регуляторами или выпрямителями, то лучше всего использовать УЗО типа А. Тип АС используется в сетях, где подобных приборов не будет. Номинальный ток УЗО находится в пределах от 10 до 125 А.
|
№ группы |
Потребители |
Номинальный ток Iн, А |
Сечение жил кабеля ВВГ, мм2 |
Автоматический выключатель |
УЗО |
|
1 |
Розетки для жилых комнат |
7 |
1,0 |
С10 |
Тип А (16 А, 30 мА) |
|
2 |
Электрическая плита |
32 |
4,0 |
В25 |
Тип А (32 А, 30 мА) |
|
3 |
Розетки на кухне |
10 |
4,0 |
С10 |
Тип А (16 А, 30 мА) |
|
4 |
Освещение в жилых комнатах и прихожей |
2 |
1,0 |
В10 |
- |
|
5 |
Стиральная машина |
4 |
1,5 |
В16 |
Тип А (20 А, 30 мА) |
|
6 |
Освещение в туалете, ванной и на кухне |
1 |
1,0 |
В10 |
- |
|
7 |
Теплые полы на кухне |
2 |
1,0 |
В10 |
Тип АС (16 А, 30 мА) |
|
|
Вся сеть |
38 |
4,0 |
В40 |
Тип S (63 А, 300 мА) |
Для повышения точности выбора УЗО необходимо воспользоваться номинальным током всей сети и конкретной группы. Для создания многоуровневой защиты после автомата можно установить УЗО типа S. Это позволит производить отключение всей сети от источника напряжения при возникновении тока утечки. Это УЗО должно срабатывать раньше, чем УЗО отдельных групп.
Реле напряжения (РН)
Используется для организации защиты во внутренней цепи от чрезмерных колебаний напряжения. Подобные проблемы в сети могут возникнуть вследствие перекоса фаз, перегрузки, обрыва нейтрали и т. д. С помощью этого устройства можно установить максимальные и минимальные значения напряжения, при выходе за пределы которых реле будет срабатывать. При восстановлении нормального режима работы работа возобновляется. Главной характеристикой этого устройства является быстродействие и сила тока, которое оно может пропустить без потери работоспособности.
Реле устанавливается в распределительном щите после автоматического выключателя. Его номинальный ток должен быть таким же или больше номинального тока автомата.
Реле напряжения отвечает за сохранность дорогой техники и бесперебойность работы электрической сети. Поэтому при его выборе стоит уделять внимание не только техническим показателям, но и качеству изготовления. Покупать реле стоит у компании, которая имеет сертификаты на свою продукцию и в ее ассортимент товаров входят все категории защитных устройств.
Если ввод трехфазный, то устанавливается по одному однофазному РН на каждую фазу, если отсутствуют трехфазные потребители. Для рассматриваемого примера подойдет реле, номинальный ток которых составляет 40 или 60 А.
Итак, основные параметры сети и способы ее защиты определены. Рекомендуется представить полученные результаты схематически. Наличие схемы значительно упростит процесс сбора распределительного щита и снизит вероятность ошибки.
-
Электробезопасность
Наличие электрического тока невозможно определить без непосредственного прикосновения к токоведущему проводнику или без специальной техники. Это объясняется тем, что электричество не имеет ни цвета, ни запаха. Одновременно с этим, воздействие электротока на человеческий организм может быть смертельно опасным.
-
Способы соединения проводов
Выполняя электромонтажные работы, следует иметь в виду, что от качества соединений проводов во многом зависит надежность всей электросистемы. Соединения нужно выполнять с особой тщательностью, поскольку они входят в число важнейших элементов любой электрической сети.
-
Монтаж электроустановочных устройств
Для того чтобы эксплуатация электроустановочных устройств была безопасной их нужно правильно устанавливать. В случае с наружной проводкой вся проводка, подходящая к розеткам и выключателям, должна прокладываться по негорючему основанию. Если проводка скрытая, то эти изделия устанавливаются в специальную коробку, выполненную
-
Монтаж проводки в частном доме
Для измерения таких величин, как мощность, напряжение и сила тока используются электроизмерительные щипцы. Они применяются в тех случаях, если проводник покрыт изоляцией и не имеет разрывов. Инструмент работает на основе принципа
-
Инструменты электрика
Подготовительный этап работ завершен, сделаны все необходимые расчеты. Теперь можно заняться подбором материалов, инструментов и устройств, которые будут применяться в дальнейшей работе – выключателей, розеток, проводов, защитных устройств и многого другого. Помимо этого, необходимо решить
Виталий Седунов,
генеральный директор компании «Загород»,
автор книги «7 ошибок при выборе и монтаже септика»
Комментарии