Творений нетленная сила. Электрификация сельского дома и участка...("Сделай сам" №1∙1997)

Электрификация сельского дома и участка

В.В. Ильин

_{Данная статья является продолжением общей темы по инженерному обустройству индивидуального сельского дома и участка. Начальные статьи — «Артезианская скважина на приусадебном участке» («Сделай сам», № 3, 1994), «Автономное водоснабжение и водяное отопление в сельском доме» (№ 3, 1995), «Канализационная сеть на приусадебном участке» (№ 3, 1996).}

Сеть электроснабжения приусадебного участка состоит из отдельных ветвей, несущих собственную нагрузку и оборудованных самостоятельными средствами защиты, а именно:

1) ответвление от уличной сети и ввод в строение жилого дома;

2) внутренняя электропроводка жилого дома;

3) воздушная или кабельная линии, проложенные от щита, расположенного в доме, до шита, расположенного в одном из помещений хозяйственных построек;

4) внутренняя электропроводка хозяйственных построек;

5) воздушная или кабельная линии, проложенные от шита в жилом доме до светильника, установленного на участке перед блоком хозяйственных построек.

Выполнение п. 1 производится специалистами местного электроучастка. Счетчик со стороны ввода пломбируют, сохранность пломбы контролирует электросбытовая организация.

Выполнение п. 2, 3, 4, 5 возлагается на владельца сельского дома и усадьбы, который несет ответственность за правильное исполнение, техническое состояние, электро- и пожаробезопасность.

Для контроля за правильностью выполнения п. 2, 3, 4, 5 могут быть привлечены специалисты местного электроучастка.

Технические знания, необходимые для выполнения этих работ, требуют знакомства с электротехникой, характеристиками помещений, проводниковыми материалами и защитными мерами электробезопасности.

Некоторые сведения из электротехники

Источником питания электропотребителей сельского дома является воздушная линия (BЛ), проходящая по улице. Уличная сеть может быть как однофазной, так и смешанной — трехфазно-однофазной. На рис. 1 представлена схема распределения электроэнергии, применяемая в сельской местности. При включении трехфазного трансформатора с заземленным отводом от средней точки от него на низкой стороне отходит четыре провода — А, В, С и 0 (нуль).

Рис. 1. Системы распределения электрической энергии, применяемые в сельском хозяйстве:

_{а — однофазная система; б — смешанная трехфазно-однофазная система. Обозначения: Ф — фазный провод в однофазной системе; А, В, С — фазные провода в трехфазно-однофазной системе; 0 — нулевой провод}

Нулевой отвод имеет надежное заземление и используется как рабочий и как защитный проводник. Отводы А, В. С являются фазными и используются для подключения трехфазных асинхронных двигателей, а нуль и любая из фаз используется для питания осветительной сети напряжением 220 В. Такая сеть распределения электроэнергии называется сетью с глухозаземленной нейтралью.

На опорах BЛ нулевой провод располагается ниже фазных проводов и проводов уличного освещения.

Из рис. 2,а видно, что однофазный ввод в строение должен состоять из двух проводов, один из которых является фазным, а другой нулевым. Трехфазный ввод из четырех проводов, три из которых являются фазными и один нулевым.

Рис. 2. Схема подключения электропотребителей к ответвлению от ВЛ на напряжение 220 В:

_{а — присоединение ответвления к уличной ВЛ; б — схема подключения электропотребителей к однофазной системе электропитания; 1 — уличный столб ВЛ; 2 — траверса ответвления; 3 — А, В, С — фазные провода, 0 — нулевой провод; 4 — рубильник; 5 — счетчик; 6 — лампа освещения; 7 — пылесос; 8 — электроплита (стационарная); 9 — прибор защиты линии освещения; 10 — выключатель; 11 — автоматический выключатель АП50, служащий для всех электропотребителей сети аппаратом защиты; 12 — розетка штепсельная на два гнезда; 13 — розетка штепсельная на три гнезда}

Необходимо отметить, что, как правило, трехфазный ввод разрешается местной электросетью только на период строительства или реконструкции дома с целью использования оборудования и инструмента, работающего от трехфазной электрической сети, в силу чего использование трехфазной сети рассматривать не будем.

Основная нагрузка сельской электросети создается приборами освещения, электроплитками, утюгами и т. д., обладающими активным сопротивлением.

Активное сопротивление электрическому току — это такое сопротивление, при котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в другие виды энергии: тепловую, световую и т. п. Мощность электропотребителей с активным сопротивлением Р_а = I∙V∙cos φ, где:

Р_а — активная мощность цепи переменного тока, Вт;

I — эффективное значение силы тока, А, непосредственно измеряемое амперметром переменного тока;

V — эффективное значение электрического напряжения, В, непосредственно измеряемое вольтметром переменного тока;

φ — угол сдвига фаз между током и напряжением, рад.

В том случае, если нагрузка имеет только активное сопротивление, сдвиг фаз равен нулю, a cos φ = 1, и формула мощности электропотребителей будет выглядеть так: Р = I∙V.

При включении в сеть электродвигателя или трансформатора возникает реактивная мощность, что ведет к сдвигу фаз между током и напряжением, в силу чего cos φ становится меньше единицы.

Однако в сетях жилой застройки преобладает активная нагрузка на 95–98 %. Это дает основание в упрощенных расчетах, которые будут производиться в дальнейшем, всю нагрузку принимать как активную и мощность вычислять по формуле: Р = I∙V, считая cos φ = 1.

Для уяснения предложенного материала решим числовой пример.

На рис. 2 представлена уличная трехфазная сеть, от которой взято однофазное ответвление на напряжение 220 В. Для ответвления использованы два провода BЛ — фазный С и 0, который в дальнейшем будет называться нулевым рабочим проводником. В качестве электропотребителей в сеть включены: лампа мощностью 100 Вт, плитка мощностью 1000 Вт и пылесос мощностью 600 Вт. Электропитание к названным потребителям осуществляется по фазному и нулевому рабочему проводам.

Для контроля за расходом электроэнергии в сеть включен электросчетчик, а для его безопасной замены перед ним установлен двухполюсный рубильник.

Для защиты людей от поражения электрическим током корпуса пылесоса и электроплитки должны быть соединены с ответвлением хорошо заземленного нулевого рабочего провода (как это представлено на рис. 2, б). При этом выполняют обязательное условие — это ответвление должно быть непрерывным на всем протяжении электропроводки. В дальнейшем это ответвление будет называться нулевым защитным проводом, а присоединенные к нему электропотребители — зануленными.

В решение примера входит:

1) определение сечения фазного провода, нулевого рабочего и нулевого защитного;

2) определение диаметров жил проводов, если дополнительно известно, что жилы проводов выполнены из меди, провода имеют поливинилхлоридную изоляцию и проложены свободно.

Решение:

1. Общая мощность потребителей

Р = Р_лампы + Р_{пылесоса} + Р_плитки = 100 + 600 + 1000 = 1700 Вт.

2. Сила тока равна

I = Р/V = 1700/220 = 7,72 ~= 8 А

По табл. 7 (см. с. 48) определяем, что провод сечением 0,5 мм² рассчитан на длительно допустимую нагрузку, равную 11 А. Производим проверку соответствия сечения 0,5 мм² минимальному сечению проводов внутридомовой сети, приведенному в таблице. В соответствии с данными табл. 12 (см. с. 56) наименьшее сечение проводов внутридомовой сети со штепсельными розетками будет 1,5 мм². Следовательно, сечения фазного провода и нулевого рабочего равны 1,5 мм². При сечении фазных проводов до 16 мм² (по меди) нулевые провода (как рабочие, так и защитные) должны иметь сечение, равное фазному. Следовательно, сечение защитных проводов также равно 1,5 мм².

Для определения диаметра жилы проводника воспользуемся формулой площади круга

S = π∙d²/4

из которой следует

d = √(4∙S/π)

где:

d — диаметр проводника, мм;

S — площадь поперечного сечения жилы проводника, мм²;

π — безразмерный коэффициент, равный 3,14.

Диаметр жилы проводника, площадь поперечного сечения которого 1,5 мм², равен

d = √(1,5∙4/3,14) = 1,38 мм

Характеристики помещений

Все помещения подразделяются на три категории:

1) по степени возгораемости строительных материалов и конструкций;

2) по условиям окружающей среды;

3) по степени опасности поражения электрическим током.

По степени возгораемости строительных материалов и конструкций приведем таблицу 1.

Таблица 1

По условиям окружающей среды помещения разделяются на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, помещения с химически активной или органической средой.

К сухим помещениям относятся те, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60 %.

К влажным помещениям относятся такие, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются кратковременно, а относительная влажность воздуха более 60 %, но не превышает 75 %.

Помещения считаются сырыми, если влажность воздуха длительно превышает 75 %.

К особо сырым помещениям относятся такие, где относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

К жарким относятся помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает (постоянно или периодически) 35 °C.

К пыльным относятся помещения, где по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая, оседая на электрооборудовании, ухудшает условия изоляции и охлаждения. Пыльные помещения могут быть как с токопроводящей пылью, так и с токонепроводящей.

К помещениям с химически активной или органической средой относятся такие, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, вызывающие образование плесени или отложений, разрушающие токоведущие части электрооборудования и изоляцию проводов.

По степени опасности поражения электрическим током помещения подразделяются на без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные (например, территории размещения наружных электроустановок).

К помещениям без повышенной опасности относятся, как правило, сухие помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

К помещениям с повышенной опасностью относятся такие, в которых присутствует хотя бы одно из следующих условий: сырость или токопроводящая пыль, а также токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. д.), высокие температуры, возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

К особо опасным помещениям относят те, где наличествуют особая сырость, химически активная или органическая среда, одновременно два и более условий повышенной опасности.

Территории размещения наружных электроустановок всегда приравниваются к особо опасным помещениям.

Проводниковые материалы[1]

Разнообразие условий для прокладки электрических сетей привело к созданию широкого ассортимента проводниковых материалов. Здесь мы рассмотрим такие из них, которые могут быть использованы на приусадебном участке. Использование проводниковых материалов без учета их назначения и способа прокладки, как правило, приводит к нарушению норм электро- и пожаробезопасности.

На большинство рекомендуемых проводниковых материалов будет дана расшифровка их буквенного обозначения.

Прежде чем ознакомиться с проводниковыми материалами, освоим терминологию, принятую для их обозначения.

Изолированным называют провод, у которого в качестве изоляции используется покрытие из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной вулканизированной резиной, поливинилхлоридным пластиком и другими пластическими материалами.

Кабель — это одна или несколько скрученных изолированных жил, заключенных в защитную металлическую (алюминиевую или свинцовую), резиновую или поливинилхлоридную оболочку.

Защищенным изолированным проводом называют такой, который имеет поверх электрической изоляции металлическую или иную оболочку для предохранения от механических повреждений. Обмотка или оплетка пряжей не рассматривается как такая защита.

Незащищенным изолированным считают провод, изоляция которого не предохранена специальными оболочками от механических повреждений.

Открытой называется электропроводка, проложенная по поверхности стен, потолков и другим строительным элементам зданий. При открытой электропроводке непосредственно по поверхностям стен, потолков и т. д. применяют ролики, изоляторы, трубы, гибкие металлические рукава и т. п. Открытая электропроводка может быть стационарной и переносной.

Скрытой электропроводкой называют такую, которая проложена внутри конструктивных элементов зданий (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях). При скрытой проводке также применяют трубы, гибкие металлические рукава в заштукатуриваемых бороздах, под штукатуркой.

Наружной электропроводку называют, если она проложена по наружным стенам зданий, под навесами и т. п., а также между зданиями на опорах (не более четырех пролетов, каждый из которых длиной не более 25 м) вне улиц и дорог.

Конструкция основных марок проводов и кабелей представлена на рис. 3, а на рис. 4 представлены их прокладка и крепление.

Рис. 3. Конструктивные схемы проводов и кабелей:

_{а — незащищенный провод; б — плоский провод без разделительного основания; в — плоский провод с разделительным основанием; г — шнур осветительный; д — кабель с тросовым проводом; е — кабель; 1 — токопроводящие жилы; 2 — изоляция; 3 — разделительное основание; 4 — оплетка; 5 — несущий трос; 6 — оболочка; 7 — хлопчатобумажная пряжа; 8 — бумажная лента}

Примечания к таблице 3

При пользовании таблицей необходимо учесть следующие пояснения к ней (номера пояснений соответствуют номерам сносок, приведенных в таблице).

1. Открытая прокладка проводов, кроме АППР, непосредственно по деревянным и подобным им сгораемым поверхностям НЕ допускается. В случае необходимости такая прокладка должна быть выполнена по слою листового асбеста толщиной не менее 3 мм, при этом ширина асбестовой полоски должна выступать на 5 мм с каждой стороны провода.

2 Скрытая прокладка проводов непосредственно по деревянным стенам и перегородкам под слоем штукатурки выполняется с прокладкой слоя листового асбеста толщиной не менее 3 мм или по намету штукатурки толщиной не менее 5 мм; при этом асбест или намет штукатурки должен быть уложен по ширине асбестовой прокладки, асбест или намет и лука турки должен выступать не менее чем на 5 мм с каждой стороны проводки. По деревянным стенам и перегородкам, покрытым сухой гипсовой штукатуркой, провода должны прокладываться в зазоре между стеной и штукатуркой в сплошном слое алебастрового намета или между двумя слоями листового асбеста толщиной не менее 3 мм, слой асбеста или алебастрового намета с каждой стороны провода должен выступать не менее чем на 5 мм.

3. Прокладка провода марки ППР на тросах допускается только на подвесках для тросовых проводов (клицах), роликах или изоляторах.

4. В животноводческих помещениях при отсутствии в них установок по созданию микроклимата прокладка проводов в стальных трубах допускается только при подводках к электродвигателям.

5. Прокладка проводов во взрывоопасных помещениях и наружных взрывоопасных установках должна соответствовать ПУЭ.

6. При скрытой электропроводке по сгораемым стенам, перекрытиям и конструкциям винипластовые трубы должны прокладываться по слою листового асбеста или по намету штукатурки толщиной не менее 5 мм, выступающим с каждой стороны трубы не менее чем на 5 мм, с последующим заштукатуриванием трубы слоем штукатурки толщиной не менее 10 мм.

7. В животноводческих и пожароопасных помещениях открытая и скрытая прокладка проводов в пластмассовых трубах НЕ допускается.

8. В пожароопасных помещениях при открытой непосредственной прокладке по сгораемым основаниям для складских помещений применение провода АППР запрещается.

Кроме буквенных обозначений марок проводов и кабелей, имеются и цифровые обозначения, указывающие на число жил, их сечение и напряжение.

Пример. Марка кабеля АПВГ ЗФ4-660, что означает: кабель с алюминиевыми жилами с полиэтиленовой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке, кабель трехжильный, сечение каждой жилы 4 мм, расчетное напряжение переменного тока 660 В.

Рис. 4. Крепление и прокладка проводов и кабелей:

_{1 — провод; 2 — гвоздь; 3 — прокладка из листового асбеста; 4 — хомутик; 5 — пряжка; 6 — рейка; 7 — алебастр; 8 — сухая штукатурка; 9 — дрань штукатурная; 10 — мокрая штукатурка; 11 — гипсовый намет; 12 — гвоздь, 13 — шуруп; 14 — кабель; 15 — скоба; 16 — пластмассовая скоба; 17 —закреп; 18 — труба}

_{Примечание. Использование рекомендаций, изложенных в табл. 3 и на рис. 4, возможно только с учетом послетабличных примечаний.}

Ниже мы приведем таблицу 4, в которой идет речь о прокладке и креплении проводов и кабелей. Порядковые номера соответствуют нумерации рис. 4.

Таблица 4

Небезынтересным для читателей будет узнать марки проводов, используемые при сооружении ответвлений от воздушной линии (табл. 5).

Защита электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий

Большинство пожаров в электрических сетях жилых домов происходит от перегрузки электропроводки, коротких замыканий и перегрева мест соединений электрических проводов и кабелей.

Сечение проводов и кабелей должно соответствовать нагрузке, и каждая ветвь должна быть оборудована защитой с возможно более коротким временем отключения ветви при появлении перегрузки или тока короткого замыкания.

В качестве таких аппаратов защиты применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели. Автоматические выключатели в эксплуатации более удобны, чем плавкие предохранители, так как они рассчитаны на многократное использование, а также использование их в качестве рубильников при нечастых отключениях и включениях.

В качестве автоматических выключателей (автоматов) в практике сельского строительства широко используются автоматы АП50-2МТ и автоматические пробки ПАР (предохранитель автоматический резьбовой), рассчитанные на номинальный ток 6,3 А. Обозначение автомата АП50-2МТ расшифровывается следующим образом: 2 — число полюсов; М — наличие электромагнитного расцепителя; Т — наличие теплового расцепителя.

В автомате АП50—2МТ отключение электрической ветви при перегрузках выполняет тепловой расцепитель, работа которого основана на изменении формы (изгибе) биметаллической пластины при нагреве ее под действием проходящего электрического тока. Тепловой расцепитель может быть отрегулирован на различные значения тока срабатывания (диапазон регулирования указан в табл. 6).

При коротких замыканиях функции отключения выполняет электромагнитный расцепитель, состоящий из катушки и находящегося внутри ее сердечника с толкателем. В момент короткого замыкания при токе, в 7-10 раз большем номинального, сердечник втягивается в катушку, толкатель приходит в движение, и автомат практически отключается мгновенно.

Другим распространенным аппаратом защиты является автоматический предохранитель ПАР. Пробочный автомат ПАР ввертывается вместо пробок и автоматически отключает линию при перегрузках и коротких замыканиях.

При выборе пределов регулировки тока расцепителя для защиты асинхронных двигателей необходимо учитывать, что пусковой ток может превышать номинальный ток в 5–7 раз. Для одиночных двигателей с нечастыми пусками ток плавкой вставки равен I_{плавкой вставки} = I_номин. х 7/2,5.

При защите электродвигателя с помощью автоматического выключателя АП50 необходимо, чтобы ток расцепителя был равен току плавкой вставки.

Меры электробезопасности

Электрический ток не имеет запаха и цвета, и человек не в состоянии обнаружить его на расстоянии. Ток, превышающий величину 0,015 А, проходя через человеческий организм, разрушает его, и оценка поражения электрическим током сводится к определению силы тока, протекавшего через тело человека. Малые токи могут не принести ему вреда, в то время как большие токи способны вызвать смертельное поражение.

Опасность поражения током людей зависит от ряда факторов: напряжения сети, качества заземления, «схемы включения» человека в электрическую сеть. Сети с глухозаземленной нейтралью применяются там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию или быстро отыскать и устранить повреждение изоляции. К таким сетям относятся и сельские распределительные сети. Ниже дано описание способов электрозащиты, осуществимых в условиях индивидуальной сельской застройки с питанием от сети с глухозаземленной нейтралью.

К техническим способам электрозащиты относятся: зануление; использование электропотребителей, рассчитанных на питание безопасным напряжением 12–42 В; использование потребителей с двойной изоляцией.

Зануление — это основная мера защиты от поражения людей током в случае прикосновения к корпусам электрооборудования, оказавшегося под напряжением из-за повреждения изоляции.

Зануление — это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Такое соединение, будучи надежно выполненным, превращает всякое замыкание токоведущих частей на землю или на корпус в однофазное короткое замыкание.

На рис. 5,а изображена однофазная сеть с глухозаземленной нейтралью. Корпус электроплитки соединен с нулевым защитным проводом. При нарушении изоляции фазного провода фазное напряжение попадает на корпус электроплитки. А так как корпус электроплитки зануден, то мгновенно возникает ток короткого замыкания, который приводит к выходу из строя предохранителя фазного провода, и плитка отключается от сети электропитания. В этом случае человеку, соприкасающемуся с электроплиткой, опасность поражения током не угрожает.

Отличительной особенностью питания электроплитки, изображенной на рис. 5, 6, является то, что корпус электроплитки не занулен. В этом случае при нарушении изоляции фазного провода и попадании фазного напряжения на корпус электроплитки человек, соприкасающийся с электроплиткой, становится проводником, через который протекает ток. Опасность поражения электрическим током зависит от сопротивления тела человека, его обуви, полов и сопротивления зануления.

Рис. 5. Значение зануления при прикосновении человека к корпусу прибора, находящегося под напряжением:

_{а — корпус прибора занулен, полы токопроводящие; б — корпус прибора не занулен, полы токонепроводящие; в — корпус прибора не занулен, полы токопроводящие}

В случае, изображенном на рис. 5,б, человек находится на деревянном полу в сухой непроводящей резиновой обуви. Как известно, сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи (закон Ома).

I = V/R,

где V — напряжение, равное 220 В; R — сопротивление, равное сумме последовательных сопротивлений:

— тела человека… 1000 Ом

— обуви человека/// 45 000 Ом

— пола, на котором стоит человек… 100 000 Ом

— сопротивления зануления, которое от суммы приведенных сопротивлений составляет менее 1 % и не учитывается

Всего 146 000 Ом

Сила тока, проходящего через человека, равна

220/146 000 = 0,0015 А.

Такой ток для человека не опасен. Разберем случай, при котором плитка не присоединена к системе зануления, но в отличие от предыдущего случая человек стоит на сырых токопроводящих полах, сопротивление которых условно принимаем равным 0, имеет токопроводящую обувь — сырую или подбитую металлическими гвоздями, сопротивление которой также условно принимаем равным 0 (рис. 5,в). В этом случае при нарушении изоляции фазного провода напряжение попадает на корпус плитки, проходит через человека, токопроводящую обувь и токопроводящие полы на землю. Ток, проходящий через человека, будет иметь значение

220/1000 = 0,22 А.

Такой ток смертельно опасен для человека.

Часто встречается случай поражения электрическим током при одновременном прикосновении человека к корпусу электрического прибора, на котором ввиду неисправности изоляции находится фазовое напряжение, и к естественному заземлителю, которым может оказаться труба водопровода, канализации, отопления и т. п. В этом случае ток проходит от корпуса неисправного прибора через тело человека на естественный заземлитель. На рис. 6,а корпус стиральной машины подключен к 0 защитному проводу. Для наполнения машины водой используется шланг от водопровода, подведенного к ванне. При нарушении изоляции фазного провода и замыкании фазного провода на корпус возникает короткое замыкание, которое выводит из строя предохранитель фазного провода, в силу чего питание отключается. Человек, обслуживающий машину, не пострадает.

На рис. 6,б повторно изображен рис. 6,а с той разницей, что стиральная машина не занулена. При попытке наполнить машину водой из водопровода человек поражается током.

Зануление является одним из основных и наиболее распространенных способов защиты людей от поражения электрическим током. Занулению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, металлические ящики щитков, трубы электропроводок, а также металлические конструкции, на которые устанавливается электрооборудование, и корпуса передвижных и переносных электроприемников.

Рис. 6. Значение зануления при одновременном прикосновении человека к корпусу прибора, находящегося под напряжением, и естественному заземлителю:

_{а — одновременное прикосновение при зануленном корпусе; б — одновременное прикосновение при незануленном корпусе}

Зануление в осветительных установках производится только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных помещениях и в наружных установках. Светильники наружного освещения, установленные на железобетонных и металлических столбах, должны зануляться, светильники, установленные на деревянных столбах, занулению не подлежат.

При сечении фазного провода до 16 мм² (по меди) нулевые провода (как рабочие, так и защитные) должны иметь сечения, равные фазному. Рабочая изоляция нулевых защитных и нулевых рабочих проводов должна быть равноценна фазным.

В цепях нулевых защитных проводов установка разъединяющих приспособлений и предохранителей не допускается. Допускается применение выключателей с одновременным отключением всех проводов, находящихся под напряжением.

Соединение нулевых защитных проводов между собой должно обеспечивать надежный контакт. Стальные провода по возможности должны соединяться сваркой, стальные и медные — с пропайкой соединения, в остальных случаях «под болт» с предварительным обслуживанием поверхностей.

В помещениях сухих, без агрессивной среды нулевые защитные проводники прокладывают непосредственно по стенам. Во влажных, сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой нулевые защитные проводники следует прокладывать от стен на расстоянии не менее 10 мм. В наружных установках нулевые защитные проводники допускается прокладывать в земле. В электроустановках с заземленной нейтралью нулевые защитные проводники рекомендуется прокладывать совместно с фазными.

Другим методом, повышающим электробезопасность, является снижение рабочего напряжения до безопасных пределов — переход на напряжение от 42 до 12 В.

Вернемся к ранее разобранному случаю (рис. 5,в), когда электроплитка не присоединена к системе зануления, а человек стоит на токопроводящих полах и имеет токопроводящую обувь. При использовании электропитания напряжением не 220 В, а 12 В сила тока, проходящая через человека, будет 12/1000 = 0,012 А. Такой ток для человека не опасен. В качестве источника питания пониженного напряжения применяются трансформаторы. Использование для этих целей автотрансформаторов категорически воспрещается.

Двойная изоляция — одно из наиболее эффективных способов защиты от поражения электрическим током. Сущность двойной изоляции заключается в том, что изделие, кроме рабочей, имеет и дополнительную изоляцию, равноценную рабочей и независимую от нее. Она защитит человека от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Практика показывает, что одновременное повреждение рабочей и дополнительной изоляции маловероятно.

В качестве дополнительной изоляции используются пластмассовые корпуса, пластмассовые нажимные кнопки, облицованные резиной ручки и т. п.

Особое место по электробезопасности занимают переносные бытовые машины, нагреватели, электроинструмент и переносные светильники, в которых широко используются все три способа электрозащиты.

Меры электрозащиты при пользовании бытовыми электроприборами, переносным электрифицированным инструментом

Электрические изделия по способу защиты человека от поражения электрическим током подразделяются на 5 классов.

К классу 0 относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию без наличия элементов заземления или другой защиты от поражения электрическим током.

К классу 01 относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию, элемент для заземления и провод без заземляющей жилы для присоединения к источнику питания.

К классу I относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию и элемент для заземления. В случае, если у изделия класса I есть провод для присоединения к источнику питания, то он должен иметь заземляющую жилу и вилку с заземляющим контактом для включения в специальную розетку с дополнительным гнездом.

К классу II относятся изделия, имеющие двойную изоляцию или усиленную изоляцию без элементов для заземления.

К классу III относятся изделия, не имеющие ни внутренних, ни внешних электрических цепей с напряжением выше 42 В.

В сетях с глухозаземленной нейтралью защитное заземление называется занулением.

Большинство бытовых электроприборов выпускается класса 0 и 01 и в силу того их заземление (зануление) не предусмотрено; они, с точки зрения электробезопасности, должны иметь ограниченное применение. Из всех классов защиты, обеспечивающих безопасность обращения с электроприборами, следует отдать предпочтение классу II. Металлические корпуса электроприемников в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках должны быть занулены, за исключением электроприемников с двойной изоляцией.

Зануление переносных электроприемников должно осуществляться специальной жилой (третьей для электроприемников однофазного тока), расположенной в одной оболочке с фазными жилами переносного провода и присоединяемой к корпусу электроприемника и специальному контакту вилки втычного соединения. Сечение этой жилы должно быть равным сечению фазных проводов. Жилы проводов и кабелей, используемые для зануления переносных электроприемников, должны быть медными, гибкими, сечением не менее 0,75 мм².

При двойной изоляции электроприемника зануление металлических частей запрещается во избежание шунтирования двойной изоляции.

Отличительный знак II класса защиты — «квадрат в квадрате», обозначенный на заводской табличке или корпусе машины.

Электрифицированный инструмент изготавливается трех классов:

I — машины с изоляцией всех деталей, находящихся под напряжением, и штепсельными вилками, имеющими заземляющий контакт;

II — машины, у которых все детали, находящиеся под напряжением, имеют двойную или усиленную изоляцию;

III — машины на номинальное напряжение не выше 42 В, у которых ни внутренние, ни внешние цепи не находятся под другим напряжением.

В зависимости от категорий помещений по степени электробезопасности возможность применения электроинструмента ограничена следующими условиями.

В помещениях без повышенной опасности: I класс — применение допустимо только с использованием средств индивидуальной защиты; II и III классы — применение возможно без использования средств индивидуальной защиты

В помещениях с повышенной опасностью и вне помещений: I класс — применение недопустимо; II и III классы — применение возможно без использования средств индивидуальной защиты.

Исключение: использование электроинструмента класса II при производстве строительно-монтажных работ предусматривается только при применении индивидуальных средств защиты.

В особо опасных условиях (колодцы, металлические сосуды и т. д.) применение I и II классов недопустимо; применение III класса возможно без использования средств индивидуальной защиты.

Исключение: использование электроинструмента класса III при производстве строительно-монтажных работ предусматривается только при применении средств индивидуальной защиты.

Переносная лампа должна быть электробезопасна. Патрон такой лампы укрепляется в специальной рукоятке из прочного электроизоляционного влагоустойчивого материала. Лампа должна быть закрыта стеклянным колпаком и предохранительной сеткой. Для нее применяют шланговые провода с двойной изоляцией (провода изолированы друг от друга и имеют общую дополнительную изоляцию от окружающей среды).

При проведении работ в помещениях без повышенной опасности используют переносные лампы на напряжение 220 В. При проведении работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных помещениях применяют ручные электрические светильники с напряжением меньше 42 В.

При работе в особо неблагоприятных условиях должны использоваться светильники напряжением не выше 12 В. Внешний вид такой переносной лампы представлен на рис. 7.

Рис. 7. Лампа переносная

Ответвление от BЛ и ввод электропитания в жилое строение

Как было уже сказано, воздушная линия (BЛ), проходящая по улице, может быть однофазной или трехфазной. Подключение к электроснабжению от BЛ состоит из устройства ответвления от ВЛ и ввода его в дом, сарай и т. д. Ответвление от ВЛ к вводу — это участок проводов от опоры ВЛ до ввода.

Ответвление от воздушной линии состоит из траверсы (поперечной планки), прикрепленной на столбе BЛ, изоляторов, установленных на траверсе и на наружной поверхности строения (стене, крыше) и натянутых между ними проводов. На рис. 2,а представлены варианты присоединения ответвления к однофазно-трехфазной ВЛ. На опорах допускается любое расположение фазных проводов. Провода крепят на изоляторах траверс. Используют изоляторы типов ШН-1 и ШН-2 — фарфоровые и типа ТСМ-2 — стеклянные, представленные на рис. 8.

Рис. 8. Штыревые изоляторы для линий напряжением до 1000 В:

_{а — фарфоровый изолятор типа ШH-1; б — фарфоровый изолятор типа ШН-1м; в — стеклянный изолятор типа ТСМ-2}

Расстояние между изоляторами по их осям должно быть не менее 20 см. Расстояние по вертикали между проводами разных фаз на опоре при ответвлении от ВЛ должно быть не менее 10 см. Расстояние от проводов до поверхности опоры, траверсы или других элементов опоры должно быть не менее 5 см.

Провода ответвления от ВЛ крепят к изоляторам, установленным на наружной поверхности строения. Последние крепят на крюках, ввернутых в деревянные стены, или закрепляют на специальном кронштейне в том случае, если стена каменная, как это показано на рис. 9 и 10.

Рис. 9. Крепление изоляторов ввода на деревянной стене

Рис. 10. Крепление изоляторов ввода на каменной стене

Для невысоких домов, у которых карниз расположен на расстоянии менее 5 м от земли, ввод осуществляют через трубостойки, представленные на рис. 11. В данном случае расстояние от провода до крыши должно быть не менее 1 м, а для плоских крыш — не менее 2 м. Конструкции трубостоек подлежат занулению.

Рис. 11. Вводы в здание через трубостойки:

_{а — ввод через стену; б — ввод через крышу}

Для ответвления от ВЛ к выводам допускается применение изолированных и неизолированных проводов марок и сечений, указанных в таблице 9.

В районах с одноэтажной застройкой ответвление от ВЛ к выводам рекомендуется выполнять проводами с атмосферостойкой изоляцией. Длина ответвления от ВЛ к вводу должна быть не более 25 м. В том случае, если длина ответвления превышает 10 м, необходимо установить дополнительную опору. Для дополнительных опор используется пропитанная антисептиком древесина, у которой диаметр бревна в верхнем отрубе — не менее 12 см. Конусность бревна от верхнего отруба к комлю составляет 8 мм на 1 м длины.

При пересечении непроезжей части улиц ответвлениями от ВЛ расстояние от проводов до тротуаров и пешеходных дорожек — 3,5 м При невозможности соблюдения указанного расстояния должна быть установлена дополнительная опора.

Расстояние по горизонтали от проводов при наибольшем их отклонении от строения должно быть не менее:

Расстояние от проводов перед вводом и проводов ввода до поверхности земли должно быть не менее 2,75 м Расстояние между проводами ввода, а также от них до выступающих частей здания (свесы крыши и т. п.) должно быть не менее 200 мм. Расстояние от проводов при наибольшей стреле их провиса, при наибольшем отклонении от деревьев, кустов и прочей растительности должно быть не менее 1 м.

В ряде случаев (например, двухквартирный дом с входами в квартиры с торцов строения) от изоляторов, установленных на одной из торцевых поверхностей строения, необходимо проложить электропроводку до ввода, находящегося на противоположном торце. Проводка может быть проложена под карнизом строения или по чердаку.

Проводка, проложенная под карнизом, будет находиться в условиях, равноценных проложенной под навесом, что по условиям окружающей среды квалифицируется как «особо сырое помещение». Выше шла речь по подбору марок проводов и кабелей и способам их прокладки.

Этот вид электропроводки относится к виду «наружная электропроводка» и при ее выполнении незащищенными изолированными проводами должны быть учтены следующие требования: незащищенные изолированные провода наружной электропроводки в отношении прикосновения следует рассматривать как неизолированные; они должны быть ограждены и расположены на стенах строения таким образом, чтобы быть недоступными для прикосновения с мест, где возможно частое пребывание людей (например, балкон, крыльцо). От указанных мест эти провода должны находиться на расстоянии не менее:

При прокладке плоских проводов (например, АППР) изменение их направления следует выполнять, как это показано на рис. 12. При прокладке кабелей в пластмассовой изоляции при изменении направления радиус изгиба кабеля должен иметь по отношению к наружному диаметру кратность не менее 6.

Рис. 12. Изменение направления и пересечение плоских проводов:

_{1 — плоский провод; 2 — изоляционная лента в 3 слоя}

При выполнении наружной электропроводки в трубах последние должны быть проложены таким образом, чтобы в них не могла скапливаться влага конденсата. Соединение труб осуществляют при помощи резьбовых муфт с уплотнением на сурике. Наибольшее расстояние между точками крепления открыто расположенных труб на горизонтально и вертикально расположенных участках должно быть 2,5 м (для труб диаметром до 3/4"), 3,0 м (для труб диаметром до 1¹/₂").

Как было сказано выше, прокладку электролинии вдоль здания (от одного торца до другого) можно производить и по чердаку. Электропроводку в чердачных помещениях при условии, что чердачные помещения выполнены из сгораемых материалов (что соответствует сельской застройке), можно исполнить незащищенными изолированными проводами на роликах или изоляторах, кабелями и проводами в стальных трубах.

Прокладку электропроводки на роликах или изоляторах производят на высоте не менее 2,5 м. При высоте до проводов менее 2,5 м они должны быть защищены от прикосновения и механических повреждений При прокладке проводов и кабелей в стальных трубах высота роли не играет. Электропроводки в чердачных помещениях выполняют проводами и кабелями с медными жилами.

Открытую прокладку изолированных проводов на роликах производят по подшивке из досок толщиной не менее 25 мм, прикрепляемых к стропилам крыши таким образом, чтобы провода были доступны для осмотра. Расстояние между роликами должно быть не более 600 мм, между изоляторами — не более 1000 мм, расстояние между проводами на роликах — не менее 50, а на изоляторах — 70 мм.

Соединение и ответвление проводов и кабелей в чердачных помещениях осуществляют в металлических (ответвительных) соединительных коробках пайкой, опрессовкой или с применением сжимов.

Ответвления от линий, проложенных на чердаках, к электроприемникам, установленным вне чердаков, допускается при условии прокладки этих линий и ответвлений открыто в стальных трубах.

Выключатели и аппараты защиты в цепях светильников и других электроприемников, установленных непосредственно в чердачных помещениях, должны находиться вне этих помещений.

Проход проводов через стены и вводы в помещение необходимо выполнять в трубах из изоляционных полутвердых материалов.

В сухих помещениях трубы оконцовывают изолирующими втулками, а при выходе наружу — воронками раструбом вниз, как это показано на рис. 13.

Рис. 13. Проход проводов через стену:

_{1 — втулка; 2 — воронка; 3 — изоляционная полутвердая трубка; 4 — провод}

При проходе незащищенных изолированных проводов из одного сухого или влажного помещения в другое аналогичное все провода одной линии прокладывают в одной изоляционной трубе. При проходе проводов из сухого или влажного помещения в сырое, из одного сырого помещения в другое сырое или при выходе проводов из помещения наружу каждый провод необходимо прокладывать в отдельной изоляционной трубе.

При выходе из сухого или влажного помещения в сырое или наружу строения соединение проводов выполняют в сухом или влажном помещении. При проходах проводов в сырое помещение с иной температурой, влажностью и т. п. воронки необходимо заливать с обеих сторон изолирующим компаундом.

Проходы защищенных и незащищенных проводов и кабелей через междуэтажные перекрытия необходимо выполнять в трубах. Проход через межэтажное перекрытие скрученными проводами не допускается. Вводы через крыши из горючего материала не допускаются.

Другим, более привлекательным способом с точки зрения эксплуатации является ввод в строение электропитания кабелем, проложенным в земле (траншее). Для этих целей могут быть использованы кабели марок АВВ и АПВ, характеристики которых приведены выше. На рис. 14 схематично представлена конструкция траверсы, соединенной с гусаком, через который пропущен кабель.

Рис. 14. Ответвление и ввод в помещение кабеля:

_{1 — траверса с гусаком; 2 — ограждение; 3 — вводная труба}

Кабель на выходе из гусака направлен вертикально вниз, в силу чего попадание воды между жилами кабеля и оболочкой исключается. Этому также способствует герметизация поливинилхлоридной лентой места выхода жил кабеля из оболочки (конструкция кабеля представлена на рис. 3). Места крепления кабеля к столбу должны быть защищены от механических повреждений при помощи эластичных прокладок. Кабель также защищают от механических повреждений на высоте 2,5 м от земли и на глубине 0,3 м в земле.

Прокладка проводов в земле в стальных трубах не допускается.

В земле кабели прокладывают в траншеях с подсыпкой, а сверху засыпают измельченной землей, не содержащей камней, строительного мусора и шлака Глубина закладки кабельной линии должна быть не менее 0,7 м. Допускается уменьшение глубины до 0,5 м на участках длиной до 5 м при входе линии в строение. Расстояние в свету от кабеля, проложенного в земле, до фундаментов строений должно быть не менее 0,6 м. Кабели в траншеях должны быть уложены с запасом по длине. Это необходимо для компенсаций смещений в почве. При пересечении кабельными линиями въездов в гаражи и т. п. прокладку кабеля производят в трубах.

Переход кабельных линий из труб в строения осуществляют непосредственным вводом их также в трубах. Поверхности входа кабеля в трубу и выхода из трубы должны быть обработаны и очищены (рис. 14).

Электроснабжение жилого дома, наружного освещения и требования к монтажу электропроводки и приборов

В разделе «Характеристики помещений» говорилось, что помещения подразделяются по степени возгораемости строительных материалов, условиям окружающей среды и степени поражения электрическим током. Эти критерии дают возможность достаточно точно оценить любое помещение.

Электробезопасность людей в зависимости от условий окружающей среды и степени опасности поражения электрическим током обеспечивается благодаря ограждению токоведущих частей электроустановок, занулению, применению усиленной или двойной изоляции, пониженного напряжения и другим мерам. На рис. 15 представлен план первого этажа жилого дома, расположенного на приусадебном участке. Дом выполнен из несгораемых материалов с токонепроводящими деревянными полами во всех помещениях, кроме котельной. Часть чердачного помещения занята мансардой (светелкой), выполненной из дерева. Нумерация помещений согласно плану следующая: кухня-столовая — 1; жилые комнаты — 2, 3; ванная и туалет — 4; коридор — 5; котельная — 6.

По условиям влажности, возгораемости и опасности поражения электрическим током помещения дома сведены в таблицу 10.

При проектировании электрической схемы учитывают требования, связанные с удобствами в эксплуатации, а именно:

— при уходе из дома отключение всех электропотребителей, кроме холодильника, должно производиться одним выключателем;

— при выезде из дома на длительный срок отключение всех потребителей, включая холодильник, должно производиться одним выключателем;

— перед посещением блока хозяйственных построек в темное время суток электросхема должна обеспечивать самостоятельное включение и выключение светильника, установленного перед ним;

— электросхема должна обеспечивать самостоятельное включение и выключение электропотребителей, расположенных в блоке хозяйственных построек;

— приборы, обеспечивающие эти требования, с приборами защиты и электросчетчиком должны быть установлены на едином щитке в непосредственной близости от центрального входа в дом.

Учитывая, что статья рассчитана на неподготовленного читателя, в электросхеме, приведенной на рис. 16, почти не используются стандартные условные обозначения, в силу чего ее некоторые элементы представлены в виде схематичных изображений.

Электросхема является объединенной, включающей в себя жилой дом и светильник, установленный перед блоком хозяйственных построек, и сам блок, который связан со схемой дома отдельным отводом.

Для упрощения разделения элементы в схеме очерчены рамками из двух линий. Как в жилом доме, так и в блоке хозяйственных построек имеются самостоятельные щитки, на которых смонтированы выключатели и защитная аппаратура.

Электросхема жилого дома начинается со счетчика. Согласно требованиям ПУЭ расчетные счетчики рекомендуется размещать совместно с аппаратами защиты (предохранителями, автоматическими выключателями) на общих квартирных щитках.

Счетчики размещают в легко доступных для обслуживания сухих помещениях с температурой в зимнее время не ниже 0 °C. Щитки с расположенными на них счетчиками не должны иметь открытые неизолированные токоведущие части. Их устанавливают не ближе чем 0,5 м от труб водопровода, отопления и т. п. Если щиток крепят к сгораемой стене, то стена под ним должна быть защищена от возгорания листом асбошифера. Расстояние между щитком и листом асбошифера должно быть не менее 20 мм. Квартирные щитки следует размещать в коридоре, передней. Перед счетчиком устанавливают рубильник или двухполюсный выключатель для безопасной замены первого. После счетчика должен быть установлен аппарат защиты.

Высота от пола до коробки зажимов счетчика должна быть в пределах 0,8–1,7 м. В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек не допускается. Вводы в квартиры к потребителям и расчетным счетчикам осуществляют медными проводами с наименьшим сечением 2,5 мм² или алюминиевыми, наименьшее сечение которых 4 мм².

В качестве аппаратов защиты отдельных участков сети целесообразно применять автоматические выключатели или автоматические предохранители пробочного типа. Предохранители пробочного типа присоединяют к сети так, чтобы при вывинченной пробке винтовая гильза оставалась без напряжения. Питающий проводник присоединяют к аппарату защиты при помощи неподвижных контактов. Номинальные токи автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует иметь по возможности наименьшими.

Осветительные сети в жилых зданиях, включая сети для бытовых и переносных электроприемников (утюги, чайники, плитки, самовары, холодильники, стиральные машины и т. п.), должны быть защищены от перегрузок.

Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается. Расцепители в нулевых проводниках можно устанавливать при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением.

В ванных комнатах металлические корпуса ванн, душевые поддоны должны быть соединены металлическими проводниками с трубами водопровода.

В жилых помещениях и на кухнях при наличии открытых металлических трубопроводов, радиаторов системы отопления и других металлических конструкций необходимо предусматривать зануление металлических корпусов переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток и т. п.). В указанных помещениях при токонепроводящих полах и закрытии металлических трубопроводов изоляционными материалами не требуется зануления металлических корпусов переносных электроприемников. Однако корпуса стационарных электроплит, кипятильников и т. п. переносных электрических приборов и машин мощностью более 1,3 кВт необходимо занулять.

Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников приведены в табл. 11.

Однополюсные выключатели следует устанавливать в фазных проводниках, а не в нулевом рабочем проводнике.

Открытую прокладку сетей рекомендуется выполнять в подпольях, неотапливаемых подвалах, сырых и особо сырых помещениях. В жилых помещениях, а также в санузлах жилых домов допускается выполнять проводку скрытой, без труб, специальными проводами (например АППВС) в бороздах стен, под штукатуркой и т. п.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных помещениях при высоте установки светильников общего освещения менее 2,5 м необходимо применять светильники, конструкция которых исключает возможность доступа к лампе без применения инструмента. В этом случае ввод в светильник подводящей электропроводки должен производиться в металлических трубах или в металлорукавах.

Осветительную арматуру нельзя подвешивать на токоведущих проводах. Она подвешивается на специальных приспособлениях, чтобы не натягивать провода. В помещениях сырых, особо сырых, жарких и с химически активной средой, применение люминесцентных ламп для местного освещения допускается только в арматуре специальной конструкции.

В помещениях для приготовления и приема пищи, за исключением квартир, запрещается открытая прокладка проводов. В кухнях квартир могут применяться те же виды электропроводок, что и в жилых комнатах. В душевых и санузлах применяют, как правило, скрытую электропроводку. Допускается открытая электропроводка защищенными проводами и кабелями.

Сечения проводов и кабелей электрической сети должны быть не менее приведенных в табл. 12.

В ванных комнатах, душевых и санузлах квартир корпуса светильников с лампами накаливания должны быть выполнены из изолирующего материала.

Установка розеток в ванных комнатах, душевых, раздевалках при душевых и в мыльных помещениях бань, парилках, стиральных помещениях не допускается. В ванных комнатах квартир допускается установка розеток, присоединяемых к сети через специальные разделительные трансформаторы только заводского изготовления.

Высота установки розеток выбирается удобной для присоединения к ним электрических приборов в зависимости от назначения помещения и оформления интерьера. Розетки должны быть по возможности удалены от заземленных частей (трубопроводы, раковины) и находиться от них на расстоянии не менее 0,5 м.

В ванных комнатах, санузлах, мыльных помещениях бань, стиральных помещениях и т. п. выключатели не устанавливают. В помещениях умывальников установка выключателей допускается. Выключатели рекомендуется монтировать на стене у дверей со стороны дверной ручки, допускается установка их под потолком с управлением при помощи шнура. Высоту установки выключателей на стене делают равной 1,5 м. Над основным входом в дом размещают светильник, выключатель и средства защиты которого сделаны в строении.

Ознакомившись с требованиями, предъявляемыми к прокладке электросети в помещениях жилого дома, продолжим рассмотрение электросхемы, представленной на рис. 16, определим сечения проводов и произведем выбор средств защиты.

Рис. 16. Электросхема жилого дома и блока хозяйственных построек:

_{Ф — фазный провод (сплошная линия); Ор — нулевой рабочий проводник (линия точка-тире); Оэ — нулевой защитный проводник (пунктирная линия); Руб. — рубильник}

_{13 — счетчик; 14 — холодильник; 15 — однополюсная розетка без зануления; 16 — светильник входного крыльца; 17 — выключатель светильника; 18 — светильники, установленные в жилых помещениях дома, включая коридор и ванную комнату; 19 — светильник, установленный в котельной; 20 — стиральная машина; 21 — утюг; 22 — однополюсная розетка с занулением; 23 — светильник, установленный перед блоком хозяйственных построек; 24 — выключатель светильника; 25 — светильники освещения гаража; 26 — переносная лампа; 27 — трансформатор 220/12В; 28 — выключатель переносной лампы; 29 — выключатель освещения гаража; 30 — выключатель освещения мастерской; 31 — светильники мастерской; 32 — трехфазный электродвигатель; 33 — конденсаторное устройство; 34 — выключатель освещения помещения для скота; 35 — светильники помещения для скота}

К нулевому рабочему проводнику до рубильника (п. Руб) подключают нулевой защитный проводник, изображенный на схеме пунктиром. Как видно из схемы, нулевой защитный проводник на всем протяжении электропроводки не имеет разрывов за счет включения в него автоматических пробок, плавких предохранителей или выключателей.

Холодильник (п. 14), учитывая, что он установлен стационарно, занулен отводом от нулевого защитного провода «под болт». Защита холодильника осуществляется с помощью автоматической пробки ПАР (п.6).

Далее линию электропитания прерывают установкой двухполюсного автоматического выключателя АП50 (п.2), отключающего электропитание блока хозяйственных построек и остальных потребителей жилого дома. На крыльце основного входа в дом устанавливают светильник и кнопку электрического звонка, которая не должна иметь металлических деталей, доступных для прикосновения (в противном случае электропитание звонка должно производиться напряжением 12 В). Отвод от основной линии электропитания к светильнику и звонку также защищен автоматической пробкой ПАР (п.7). Аналогичным образом защищается и отвод к светильнику, установленному во дворе перед блоком хозяйственных построек (п.8). Остальными потребителями в жилом доме являются осветительные приборы и электроприборы, подключаемые через розетки (п.22), защищенные автоматическим выключателем АП50 (п. З).

Определим сечение проводников и средства защиты отдельных участков сети. Жилы проводов медные.

Площадь дома-составляет 67 м². При максимальной расчетной нагрузке на освещение 12 Вт/м² общая мощность составляет 12 x 67 = 804 Вт, при этом сила тока будет равна I = 804:220 = 3,6 А. В качестве защитного прибора может быть применена автоматическая пробка ПАР (п.7). Сечение токопроводящей жилы в соответствии с таблицей 12 принимается равным 1 мм² (большее, чем по таблице 7).

В жилых комнатах устанавливают штепсельные розетки из расчета одна розетка на 6 м² жилой площади. Принимаем условно, что мощность всех потребителей, включенных одновременно в розетки, составит не более 1700 Вт. Сила тока составит 1=1700: 220 = 8 А. Сечение провода в соответствии с таблицей 12 равно 1,5 мм².

В качестве защиты может быть использован АП50 (п. З), рассчитанный на номинальный ток 10 А и ток установки 8 А. Характеристики автоматических выключателей АП50 (п. 1, 2, 4) будут определены ниже.

Электроснабжение блока хозяйственных построек и требования к монтажу электропроводок и приборов

Блок хозяйственных построек состоит из трех помещений, среднее из которых — неотапливаемая мастерская с токонепроводящими полами, крайние — гараж для легкового автомобиля, площадь которого дает возможность разместить в гараже шкаф для инструмента и верстак с тисками для производства ремонтных работ, и помещение для содержания скота.

По условиям влажности, возгораемости и опасности поражения электрическим током, помещения хозяйственных построек сведены в таблицу 13.

Особое место в этой таблице занимает гараж. Индивидуальный гараж, как этого требуют Правила пожарной безопасности (ППБ-08-85), не может быть местом, где производится заправка автомобиля, проведение ремонтных работ, связанных с промывкой деталей керосином или бензином, окраски или подкраски автомобиля, хранения запаса бензина в объеме более 20 л и др. Если эти требования будут нарушаться, то по условиям взрывобезопасности гараж необходимо отнести к помещениям В-1а, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей. В гаражах, если их отнести к помещениям класса В-1а, проводка должна быть выполнена в газоводопроводных трубах, а все осветительные приборы должны быть выполнены во взрывобезопасном исполнении. Предохранители и выключатели осветительных цепей устанавливают во взрывобезопасном помещении или на улице. Проходы кабелей через стену могут выполняться через отрезки труб с уплотнением волокнистым заполнителем, как это представлено на рис. 17.

Рис. 17. Ввод кабеля во взрывоопасное помещение через стену:

_{1 — кабель; 2 — отрезок трубы; 3 — уплотнение с волокнистым заполнителем}

Если ввод электропитания осуществляют кабелем, проложенным в трубе, как это показано на рис. 18, то герметизацию осуществляют при помощи трубного сальника — узел 1. Необходимо учесть, что взрывобезопасные светильники имеют значительно большие размеры, чем обычные, и мало приспособлены для установки в гаражах, потолки в которых в редких случаях превышают 2,5 м.

Рис. 18. Ввод кабеля в трубе во взрывоопасное помещение через стену (приводится как пример):

_{1 — распределительный шкаф навесной с выключателем и предохранителями; 2 — труба водогазопроводная; 3 — кабель небронированный; 4 — сальник трубный; 5 — патрубок; 6 — гайка; 7 — муфта; 8 — скоба; 9 — жилы кабеля}

Однако применения взрывобезопасных светильников можно избежать следующим способом. Для освещения внутреннего пространства гаража можно использовать светильники, установленные с наружной стороны перед неоткрывающимися фрамугами с двойным остеклением. При одинарном остеклении фрамуг светильники должны иметь защитные стекла или стеклянные колпаки. Светильники могут быть расположены в нишах стен с двойным остеклением и вентиляцией ниш наружным воздухом. В указанных случаях допускается выполнять освещение светильниками общего назначения (без средств взрывозащиты).

Учитывая, что во взрывоопасных зонах применение переносных светильников следует ограничить, целесообразно освещенность гаража сделать такой, как в жилых помещениях — 12–16 Вт на 1 м. Гибкий провод для питания переносных электроприемников следует использовать с медными жилами с резиновой изоляцией, в резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горение. Применение проводов или кабелей с полиэтиленовой изоляцией или оболочкой запрещается. Розетки переносных электроприемников также должны быть выполнены во взрывобезопасном исполнении или выведены из взрывоопасной зоны.

В том случае, если будут соблюдаться в полном объеме Правила пожарной безопасности, для общего освещения бетонных, каменных и металлических гаражей, отделанных внутри непроводящими ток материалами, в том числе и полами, допускается применение стационарно установленных (на потолке или стенах) светильников закрытого исполнения напряжением до 220 В.

Освещение всех типов металлических гаражей, имеющих токопроводящие стены и полы, допускается стационарно установленными светильниками закрытого исполнения напряжением до 42 В и переносными светильниками — до 12 В. В гаражах должны применяться светильники только заводского изготовления.

Наиболее распространенные светильники для нежилых помещений представлены на рис. 19.

Рис. 19. Светильники для нежилых помещений

Зануление в осветительных сетях осуществляют нулевым защитным проводником, проложенным в общих оболочках совместно с фазными проводниками.

Помещение неотапливаемой мастерской отделено от гаража, являющегося взрывоопасным помещением класса В-1а, стеной без проемов, в силу чего оно является не взрыво- и не пожароопасным помещением. Для питания электропотребителей, расположенных в блоке хозяйственных построек, прокладывается воздушная или кабельная линия и устраивается ввод в помещение мастерской. В помещении мастере]: он монтируют щит, на котором размешают пусковую и защитную аппаратуру, обслуживающую гараж, мастерскую и помещение для скота.

Расположение пусковой и защитной аппаратуры гаража и помещения для скота в мастерской дает возможность избежать более сложных и более дорогих вариантов электроснабжения гаража и помещения для скота.

Сосредоточение пусковой аппаратуры на одном щитке в мастерской для всего блока хозяйственных построек не создает затруднений при их эксплуатации.

Если в темное время суток необходимо — посетить помещение для скота или гараж, на щите, расположенном в доме, включают автоматический выключатель АП50 (п.4) и выключатель 8. На освещенной площадке перед блоком хозяйственных построек открывают мастерскую и на щите мастерской выключателями 29 и 34 включают освещение в гараже или помещении для скота. Блок хозяйственных[построек выполнен из кирпича и имеет толщину стен 25 см. Освещение гаража осуществляют светильниками, установленными в нишах стен перед остекленными фрамугами. Общая мощность светильников составляет 350 Вт (7 ламп по 50 Вт) и переносной лампы мощностью 25 Вт на напряжение 12 В.

Аппараты включения и защиты осветительной сети гаража, понижающий трансформатор, аппарат защиты и включения переносной лампы устанавливают на щите, расположенном в мастерской на любой из стен, за исключением стены, являющейся общей с гаражом. Помещение для содержания скота освещается светильниками типа Псх. Аппараты защиты и включения этой ветви также расположены на щите в мастерской (п. 10).

В качестве аппаратов защиты используют предохранители автоматические резьбовые ПАР, в силу того что сила тока в каждой из сетей менее 6,3 А (п.9). Определим параметры АП50 (п.5).

В помещении мастерской установлены наждак с трехфазным электродвигателем, включённым в однофазную сеть, два светильника и две розетки для включения электроинструмента. Номинальный ток мотора наждака 2А.

I_пуск = (I_номин. х 7)/2,5 = 2х7/2,5 = 5,6 А.

Пусковая мощность Р_пуск = 5,6 x 220 = 1322 Вт.

Общая мощность всех одновременно включенных потребителей — 2000 Вт. В качестве аппарата защиты и включения по таблице 6 подбираем автоматический выключатель АП50-2МТ на номинальный ток 10 А, отрегулированный на ток установки 10 А.

Для определения типа автоматического выключателя на ответвлении линии к блоку хозяйственных построек подсчитаем суммарный ток всех потребителей:

Сила тока

I = 2475/220 = 11,25 А.

В качестве аппарата включения и защиты сети блока хозяйственных построек по таблице 6 подбираем автоматический выключатель на номинальный ток 25 А с установкой на 12 А (п.4).

Подводка электропитания к блоку хозяйственных построек производится трехжильным кабелем марок АВВ или АПВ, проложенным в земле. По таблице 8 производим подбор сечения жил кабеля. Принимаем сечение жилы кабеля равным 2,5 мм.

После определения силы тока во всех ветвях электропитания жилого дома и надворных построек необходимо определить суммарную силу тока при одновременном включении всех потребителей и по току определить сечение проводов ответвления и ввода и тип входного автоматического выключателя АП50 (п. 2).

В качестве аппарата защиты (п. 1) должен быть использован автоматический выключатель АП50-2МТ на номинальный ток 25 А с установкой на 25 А, а в качестве аппарата защиты (п.2) — АП50-2МТ на номинальный ток 25 А с установкой на 24 А (за вычетом тока линии холодильника).

Для ввода в дом и отвода от уличной сети могут быть использованы трехжильные кабели марок АВВ и АПВ, сечение жил которых в соответствии с таблицей 8 должно быть не менее 2,5 мм. Кабели указанных марок рассчитаны на прокладку их в траншеях (в земле).

Для включения в однофазную сеть напряжением 220 В трехфазного асинхронного электродвигателя необходимо, чтобы двигатель был рассчитан на напряжение 220/380 В. При этом обмотки двигателя должны быть соединены в треугольник. На рис. 20 показано расположение концов обмоток при соединении их в треугольник в электросхеме, которую необходимо собрать при пуске двигателя. Количество конденсаторов, входящих как в рабочий блок емкостей 1, так и пусковых 2, зависит от мощности двигателя.

Рис. 20. Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Из схемы видно, что электропитание третьей фазы осуществляется от одной из фаз через блок конденсаторов, состоящий из постоянно включенных конденсаторов C₁, в дальнейшем называемых рабочими, и отключаемых С₂, в дальнейшем называемых пусковыми.

Необходимые данные для расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов содержатся на щитке электродвигателя.

Пример.

На щитке электродвигателя имеются следующие данные: 2,2 кВт, Δλ 220/380 В; 8,6/4,9 А. Из приведенных данных следует, что мощность двигателя равна 2,2 кВт. Указанная мощность развивается двигателем при соединении обмоток двигателя в треугольник и включении его в сеть с напряжением 220 В. При этом потребляемая сила тока равна 8,6 А.

Емкость рабочих конденсаторов вычисляем по формуле: C₁ = 4800∙I/V = 4800∙8,6/220 = 187,6 мкф (микрофарад).

В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ-МН, БГТ, МБГЧ, рассчитанные на напряжение не ниже 450 В. Для получения требуемой емкости конденсаторы соединяют параллельно.

Исходя из условия получения пускового момента, близкого к номинальному, достаточно иметь пусковую емкость, равную С₂ = (2–2,5)∙С₁. Отключаемые конденсаторы работают непродолжительное время, всего несколько секунд за весь период включения. Это позволяет использовать при пуске наиболее дешевые электролитические конденсаторы типа ЭП, специально предназначенные для этой цели.

Изменение направления вращения (реверсирование) производится путем переключения сетевого провода. При работе двигателя с недогрузкой величину емкости рабочих конденсаторов необходимо уменьшить таким образом, чтобы двигатель при длительном использовании не перегревался. Если пуск двигателя возможен только на одних рабочих конденсаторах и при длительном использовании не перегревается, пусковые конденсаторы устанавливать не следует. В этом случае схема включения двигателя упрощается.

_{ЛИТЕРАТУРА}

_{1. Бондаренко В.П., Плетник М.И. Справочник электромонтажника. — Киев, Будшельник, 1971}

_{2. Ганелин А.М., Мильман И.Э. Справочник электромонтера сельского хозяйства. — М., Агропромиздат, 1987.}

_{3. Кораблев В.П. Электробезопасность в вопросах и ответах. — М., Московский рабочий,}

_{4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). — М., Энергоатомиздат, 1987.}

_{5. Прищеп Л.Г. Учебник сельского электрика. — М., Агропромиздат, 1986.}

_{6. Смирнов И.В. Пожарная безопасность сельского дома. — М., Росагропромиздат, 1988.}

_{7. Торопцев Н.Д. Применение трехфазного асинхронного двигателя в схеме однофазного включения с конденсатором. — М., Государственное энергетическое издательство, 1963.}

_{8. Чернозубов К.П. Краткий справочник сельского электрика. — Л., Колос, 19/4.}