Каким бы ни был ваш дом — коттеджем, избой (в хорошем традиционном русском смысле), дачей, сарайчиком-хозблоком на садовом участке, избушкой лесника или пасечника, фермерским подворьем — всегда существуют общие принципы снабжения дома (и участка вообще) электроэнергией.
Электрические сети городов (ваш дом может оказаться и в черте города) и сельских местностей получают энергию от Единой энергетической системы страны (ЕЭС), что позволяет поддерживать электроснабжение всех ее районов на достаточно высоком уровне надежности. Существуют несколько категорий надежности: индивидуальные дома можно отнести к третьей (самой низкой), иногда ко второй категории. Для объектов третьей категории допускается перерыв в электроснабжении на время не более суток, для объектов второй категории — не более часа.
Существует понятие «качество электроэнергии», которое включает в себя в первую очередь стабильность напряжения и частоты.
Электроэнергия в большинстве стран мира, в том числе и в нашей, производится главным образом в виде переменного тока стандартной частоты и стандартного напряжения. Чаще всего для индивидуального дома эти величины составляют: частота — 50 герц (Гц), напряжение — 220 вольт(В). Отклонение напряжения, т.е. относительная разность фактического и стандартного (номинального) напряжений обычно допускается не более 5%.
Стандартный ряд напряжений, применяемых в индивидуальном доме: 12, 40, 110, 127 (устаревшее), 220, 380 В (при трехфазной системе питания). Стандартный ряд частот: 50, 200 (допускается), 400 Гц.
Отклонения напряжения и частоты от стандарта, как правило, вредны, а иногда просто опасны. Например, при снижении напряжения на электрических зажимах ламп накаливания даже на 2,5% (а это допустимо!) световой поток лампы снижается на 9%; при снижении напряжения на 10% световой поток лампы уменьшается на 32%.
Световой поток люминесцентных ламп приблизительно пропорционален величине подводимого напряжения, конечно в определенных пределах, покуда лампа вообще может работать, т.е. светить.
Повышение напряжения еще хуже влияет на осветительные приборы и приводит к преждевременному «сгоранию» ламп. При повышении напряжения на 5% срок службы ламп накаливания (обычно составляющий 1000...3000 ч непрерывной работы) сокращается почти вдвое. Для люминесцентных ламп повышение напряжения на 10% сокращает срок их службы (обычно составляющий 8000...10000 ч) на 20...30%.
Пониженное напряжение сети может привести к невозможности зажигания люминесцентных ламп и ненормальной работе телевизоров вплоть до исчезновения изображения на экранах.
Отклонения напряжения от номинала отрицательно влияют и на работу электрических двигателей, особенно асинхронных. Снижение напряжения на зажимах такого двигателя, например на 10%, приводит к уменьшению вращающего момента двигателя (т.е. его «силы») на 19%. Нагрев двигателя (а следовательно, непроизводительный расход электроэнергии) также сильно зависит от колебаний напряжения. Увеличение напряжения приводит к перегреву стальных частей двигателя; понижение напряжения при необходимости сохранения его номинальной мощности приводит к увеличению тока и, следовательно, к перегреву обмоток двигателя, а также проводов и аппаратов питающей сети. В обоих случаях двигатель перегревается, что чревато не только расходами, но и опасностью пожара.
Напряжение сети в зависимости от неизбежных колебаний нагрузки обычно изменяется. Чтобы отклонение напряжения выдерживалось в допустимых пределах, «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ), которые являются основным электротехническим кодексом, рекомендуют применять различные средства регулирования напряжения как на трансформаторных подстанциях (это дело Энергосбыта и Управления электрическими сетями и осуществляется централизованно для целых поселков, садовых или дачных товариществ или городских микрорайонов), так и непосредственно в вашем доме при помощи регуляторов и стабилизаторов напряжения, ручных или автоматических, которые есть в продаже.
В настоящее время по многим, в основном по экономическим соображениям электроснабжение поселков осуществляется при помощи трехфазной системы переменного тока.
От крупных районных подстанций электроэнергия на напряжении 10 или 6 (устаревшее) киловольт (кВ) подается непосредственно к объектам: поселкам, селам, фермам, деревням, садовым товариществам, где на специальных распределительных трансформаторных подстанциях (ТП) производится понижение напряжения до уровня, необходимого для использования, т.е. 380 и 220 В. Эти ТП обычно устанавливаются на территории поселка. От них электроэнергия поступает к домам по линиям электропередачи (ЛЭП): воздушным или (реже) кабельным.
Для воздушных линий применяются, как правило, неизолированные провода за исключением особых случаев, например для вводов в здания. В большинстве используются алюминиевые или медные провода. Провода подвешиваются при помощи фарфоровых или стеклянных изоляторов к железобетонным или деревянным опорам (столбам).
Обрыв провода воздушной линии или прикосновение к нему (даже через ветви деревьев) угрожает жизни людей. Поэтому следует особенно строго следить за правилами эксплуатации воздушных линий как стационарных, так и временных.
Для линий напряжением до 1000 В расстояние от проводов до поверхности земли должно быть не менее 6 м. При пересечении улиц ответвлениями к вводам в здания расстояние до тротуаров и пешеходных дорожек допускается уменьшить до 3,5 м. При невозможности соблюдения указанных расстояний у здания должна быть установлена дополнительная опора. Расстояния по горизонтали от проводов при наибольшем их отклонении при ветре до зданий и строений должны быть не менее 1,5 м от балконов, террас и окон и 1 м от глухих стен. Прохождение воздушной линии над зданиями не допускается, за исключением подходов ответвлений от линии к вводам в здания. Расстояние воздушных линий до кроны деревьев и прочей растительности должно быть не менее 1 м.
Электрический ввод в здание от ближайшего столба производится изолированным проводом.
Для этого на доме вблизи того места, где будет установлено вводное устройство со счетчиком электроэнергии и приборами защиты от токов короткого замыкания, укрепляются на конструкции в виде трубостойки или непосредственно на стене штыри или крюки с изоляторами. В стене дома должно быть проделано сквозное отверстие для проводов электропитания. В деревянных стенах следует в это отверстие вставить металлическую трубу. В каменной стене труба может быть металлической, пластмассовой, эбонитовой (род резины) или стеклянной. Следует помнить, что металлические трубы необходимо заземлять.
Наиболее целесообразно к каждому потребителю (участку, усадьбе) подавать электроэнергию так называемой трехфазной системы переменных токов, которая является более экономичной и позволяет использовать для механизмов самые простые, самые дешевые и самые надежные асинхронные двигатели.
При трехфазном вводе к вашему дому должны подводиться 3 линейных провода и один нейтральный или нулевой, который является как рабочим (N), так и защитным (РЕ) проводником. Иногда вместо одного нейтрального провода подводят два, один из которых является защитным (РЕ, и его окраска зелено-желтая), а другой — рабочим (N — голубая окраска). Чаще всего в ТП нейтральная точка трансформатора, от которой на все участки подается нейтральный провод, «глухо» заземляется, и потенциал этого нейтрального провода соответствует нулевому потенциалу земли (почему и провод иногда называется нулевым). Остальные три провода имеют такие потенциалы, что напряжение между любыми двумя проводами (а напряжение — это разность потенциалов) составляет обычно 380 В, а напряжение между любым из линейных проводов и нейтральным проводом оказывается в этом случае 220 В. Заметим, что если нейтральный провод заземлен, то напряжение между любым из линейных проводов и землей или заземленной конструкцией здания, опоры воздушной линии и т.д. тоже составляет 220В, о чем всегда следует помнить. То же напряжение может оказаться между землёй и любой токоведущей частью электрооборудования, присоединенной к этим линейным проводам: проводами электропроводки, клеммами штепсельных розеток, выключателей и т.д.
Все-таки пока в подавляющем числе случаев ввод в индивидуальный дом осуществляется по однофазной схеме. В этом случае к каждому дому поселка подводится один из линейных проводов и обязательно нейтральный (нулевой). Как уже было отмечено, в настоящее время различают нулевой защитный (РЕ) и нулевой рабочий (N) проводники. Они могут объединяться в один или подходить к потребителю раздельно двумя проводами.
Наименьшее расстояние от проводов ввода в объект, а также проводов внутриобъектной электропроводки до поверхности земли должно быть не менее 2,75 м.
Для заземления (зануления) трубостоек предусматривается заземляющий болт диаметром 8 мм. Заземление осуществляется отрезком неизолированного провода, например, марки МЮ или А16, оконцованного кабельным наконечником.
Сечение проводов ответвлений и вводов в здания в мм2 должно быть не менее, чем указанное в таблице.
Ответвления для пролетов, м Вводы
Провода До 10 10…25
Медь, мм2 4 6 2,5
Аллюминий, мм2 16 16 4
Ввод в строение следует выполнять изолированным проводом или кабелем с негорючей оболочкой. Сечение, марки проводов и кабелей выбираются с учетом их назначения и условий применения согласно ПУЭ.
Устройство повторного заземления нулевого провода на вводе в объект обязательно на всех трехфазных вводах; необходимость такового для однофазного ввода определяется в каждом конкретном случае проектом (в частности это необходимо при воздушной ЛЭП).
Повторное заземление нулевого провода на вводе рекомендуется осуществлять с помощью заземлителя, состоящего из одного или лучше нескольких стальных стержней диаметром не менее 12 мм или отрезков угловой стали с толщиной стенки не менее 4 мм, обеспечивающих требуемое сопротивление в зависимости от удельного сопротивления грунта, что определяется проектом.
Для защиты объектов от возгорания при плохих контактах в месте присоединения проводов ввода к проводам ответвления необходимо контактные соединения выполнять только с помощью зажимов. Присоединение проводов ввода к проводам ответвления в пролете между столбом и домом запрещается. Это может привести к поражению людей и животных электрическим током.
Вводы в помещения рекомендуется выполнять через стены в изолированных трубах таким образом, чтобы вода не могла скапливаться в проходе и проникать внутрь помещения. В целях пожарной безопасности проходы для вводов в стенах из сгораемых материалов должны выполняться в стальных трубах.
