Текст книги "Современный монтаж электропроводки и теплых полов"

Отключение должно происходить путем разрыва линии фазного провода. Поэтому предохранители, а также однополюсные защитные или коммутационные аппараты, например, автоматы А3161 или АБ25 устанавливают только в фазном проводе. Установка этих аппаратов согласно ПУЭ в нулевом проводе не допускается.

Линию нулевого провода можно разрывать только одновременно с линией фазного провода. Это обеспечивается двухполюсными коммутационными или защитными аппаратами. Можно применить и трехполюсный аппарат, но при однофазном (двухпроводном) вводе один из полюсов не используется.

На практике распространена установка предохранителей в линии не только фазного, но и нулевого провода, что противоречит требованиям действующих ПУЭ.

Установка предохранителей как в фазном проводе, так и в нулевом обосновывалась неквалифицированной эксплуатацией квартирной электропроводки. Действительно, если перегоревшую в линии одного провода плавкую вставку, грубо нарушая правила, заменяли проволочной перемычкой («жучком»), то защита обеспечивалась исправным предохранителем в линии другого провода. Кроме того, не исключалось, что на участке проводки до предохранителей будет утрачено внешнее различие между фазным и нулевым проводом. В этом случае наличие двух предохранителей позволяет безопасно произвести ремонтные работы, вывернув обе пробки. Напомним, что первоначально электрической энергией в быту пользовались преимущественно в жилых помещениях с токонепроводящими полами. Центральное отопление еще не было распространено, трубопроводы и радиаторы в комнатах отсутствовали. В этих условиях прикосновение к электроприбору с поврежденной изоляцией обычно не приводило к поражению электрическим током, и зануления корпусов, как средства повышения безопасности, не требовалось. Теперь электрификация быта вышла за пределы жилых комнат, а в комнатах все чаще стали встречаться заземленные трубопроводы отопления, водопровода, газа. Значит, возникла вероятность оказаться в контакте с землей или с заземленным металлическим предметом во время пользования электроприбором. В таких условиях повреждение изоляции создает опасность поражения электрическим током.

Одним из средств обеспечения безопасности является зануление, то есть соединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования с заземленным нулевым проводом. Если же в цепи нулевого провода установлен предохранитель или автомат, то при определенных условиях он может сработать и отключить нулевой провод, а это равносильно отключению зануления, обеспечивающего безопасность работающего. Поэтому установка защитных аппаратов в нулевом проводе при наличии электроприборов, требующих зануления, недопустима.

Монтаж щитка. Ниже приводится пример монтажа квартирного щитка с предохранителями. Панель щитка штампуют из стали или пластмассы размером 360x170x27 мм. В верхней части панели размещают предохранители, под предохранителями устанавливают счетчик. Счетчик крепят тремя винтами. В нижней части щитка под счетчиком имеются четыре отверстия, обрамленные пластмассовыми втулками для ввода проводов к зажимному устройству счетчика. Щиток (рис. 25) монтируют после завершения работ по устройству внутренней электропроводки в доме и ввода в здание от воздушной линии.

Рис. 25. Подсоединение квартирного щитка: 1 – провода ввода; 2 – отключающий аппарат; 3 – винт отходящей линии; 4 – предохранитель; 5 – винт центрального контакта; 6 – провод от счетчика к предохранителям; 7 – асбестовая прокладка; 8 – счетчик; 9 – корпус щитка; 10 – деревянное основание

Щиток устанавливают на стене, имеющей жесткую конструкцию, в местах, удобных для доступа и обслуживания. Он должен располагаться в стороне от зоны возможных механических воздействий (открывающихся дверей, ставен и т. п.) и от трубопроводов отопления, водопровода, газопровода, не ближе чем на расстоянии 0,5 м.

Щиток крепят на прочном основании строго вертикально с уклоном не более 1°. Расстояние от пола до коробки зажимов счетчика должно быть в пределах 0,8–1,7 м.

При установке квартирного щитка в местах, где возможно его повреждение, например под лестницами, щиток помещают в шкаф с окошком для счетчика или в нишах.

Плавкий предохранитель – один из наиболее распространенных аппаратов защиты. Для бытового потребления плавкие предохранители оформляют в виде однополюсных резьбовых предохранителей с резьбой Е27. Предохранитель состоит из двух основных частей (рис. 26 а): основания прямоугольной формы и ввертываемого цилиндрического корпуса с плавкой вставкой. Основание устанавливается на щитке в цепи фазного провода. К зажиму, связанному с центральным контактом, подключают провод, идущий от клеммы (2) счетчика; к зажиму резьбовой части – провод, идущий к нагрузке. Плавкая вставка помещена в фарфоровый цилиндр с двумя металлическими колпачками со стороны торцов. Вставку устанавливают в цилиндрический корпус, который ввертывают в основание.

Рис. 26. Аппараты электрозащиты: а – предохранитель серии ПРС: 1 – основание предохранителя; 2 – ввертываемый цилиндрический корпус с плавкой вставкой; б – автоматический выключатель ПАР-6,3 (ПАР-10): 1 – кнопка включения; 2 – кнопка отключения

Плавкие вставки для предохранителей выпускаются на номинальный ток 6,3; 10; 16; 20 и 25 А.

Автоматические выключатели. Для применения в квартирных щитках с плавкими вставками разработаны автоматические выключатели типа ПАР на 6,3 и 10 А с присоединительными размерами, такими же, как и резьбовых предохранителей (рис. 26 б). В отличие от плавких вставок автоматический выключатель после срабатывания снова готов к работе. Чтобы его включить, достаточно нажать кнопку большого диаметра, а нажав кнопку маленького диаметра, можно отключить цепь. Эти автоматы имеют комбинированный расцепитель: электромагнитный – для мгновенного отключения коротких замыканий, и тепловой – для отключения перегрузок.

На квартирных щитках применяют также однополюсные автоматические выключатели А3161 или АБ-25 с тепловыми расцепителями на 15, 20 или 25 А или же АЕ1111 с комбинированными расцепителями на токи от 6,3 до 25 А.

В настоящее время промышленностью выпускаются вводные квартирные щитки разных модификаций и типов (ЩК, ЩО, ШКИ и др.)

Щитки могут быть открытого и закрытого исполнения, соответственно для установки на стене или в нишах. Их комплектуют предохранителями на одну, две группы или однополюсными автоматическими выключателями на две или три группы. Габариты щитка – 260x150x129 мм. Автоматы и счетчик закрыты пластмассовым корпусом (крышкой) с окошком для счетчика и отверстием для ручек управления автоматами. Крышка установлена на боковых защелках и легко снимается. Конструкция щитка допускает ввод и вывод проводов сверху или снизу, предусмотрена возможность их пломбирования.

Желательно магистральную линию штепсельных розеток и цепь освещения запитывать от разных предохранителей или автоматических выключателей. Этим достигается сохранение освещения в домике при перегрузке в линии штепсельных розеток.

Каждый установленный расчетный счетчик должен иметь на винтах, крепящих кожух счетчика, пломбы с клеймом госповерителя, а на зажимной крышке – пломбу энергоснабжающей организации.

На вновь устанавливаемых трехфазных счетчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью срока не более 12 месяцев, а на однофазных счетчиках – с давностью не более 2 лет.

Государственную поверку счетчика проводят один раз в 16 лет.

Инструменты, приспособления, приборы

При устройстве электропроводок применяют различный инструмент в соответствии с выполняемым видом работ.

При монтаже электроустановочных изделий и проводок применяют слесарно-монтажный инструмент: плоскогубцы, круглогубцы, бокорезы (диагональные кусачки), набор различных отверток, клещи для снятия изоляции, ножницы для резки металла, керн, шило, нож, паяльник и т. д. Некоторые из вышеперечисленного приведены на рис. 27.

Рис. 27. Инструмент электромонтажника

При производстве строительных работ по прокладке электропроводок применяют молотки, кувалды, зубила, шлямбуры различных диаметров, буравы, электрические и ручные дрели, перфораторы, набор сверл с победитовыми напайками и т. д.

Для разметочных работ необходимо иметь отвесы, уровень, линейки, измерительные рулетки 5-10 м, шаблоны, циркуль, штангенциркуль и т. д.

При работах по соединению, ответвлению и оконцеванию проводов и кабелей используют клещи КУ-1, пресс-клещи ПК-1, ПК-2М, щетки из кордоленты, бензиновые паяльные лампы, паяльники и т. д.

Для проверки цепей при монтаже необходимо иметь специальные приборы.

Простейшим является тестер электропроводности, состоящий из батарейки, электрической лампочки и двух проводов (рис. 28). Для проверки цепи тестер подключают к испытываемой цепи с помощью зажимов типа «крокодильчик». Если лампочка горит, значит цепь закорочена, если лампочка гаснет – цепь разорвана.

Рис. 28. Простейший тестер электропроводности

Для измерения сопротивления изоляции сети используют мегометры типа М-4100/4, рассчитанные на напряжение 400 В. Сопротивление заземляющих устройств проверяют прибором типа М416.

Для определения наличия напряжения в сети применяют указатели и индикаторы напряжения.

Однополюсные указатели напряжения УНН-1м, УНН-90, ИН-90, ИН-91 предназначены для проверки наличия напряжения и определения фазных проводов в электроустановках переменного тока при подключении электросчетчиков, выключателей, патронов электроламп, предохранителей и т. д.

Глава 2
Система электроснабжения садовоогородных товариществ, районов коттеджного и индивидуального жилищного строительства

В книге приведены основные требования к устройству и правильной эксплуатации электрохозяйства дачного и садово-огородного товарищества. Читатель получит возможность ознакомиться с конструкцией и технологией монтажа электропроводок в дачном домике, с основными правилами обращения с электропроводкой и электрифицированными механизмами и приспособлениями.

Преимущества электрической энергии перед другими видами энергии заключаются в простоте и экономичности ее передачи на большие расстояния, легкой делимости между потребителями разной мощности, высоком уровне гигиенических условий. Электрическую энергию легко превратить в механическую энергию движения, в тепловую энергию с регулированием температуры в широких пределах, в видимое и невидимое излучение, в электромагнитные колебания, которые используются не только для передачи информации на расстояние, но и для воздействия на биологический объект, при сушке, обогреве и т. д. Электрическая энергия широко применяется в дачном и садово-огородном хозяйстве не только для освещения и обогрева помещений, но и для электропривода различных механизмов и приспособлений для обработки почвы (электроплуги, фрезы, мотыги, культиваторы и т. д.), для обогрева почвы в парниках и теплицах.

Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, расположенных, как правило, у источников первичной энергии. Электростанции связаны между собой и с потребителями электрическими сетями, которые объединяют их в централизованно управляемые энергетические системы (энергосистемы). Нагрузку на электростанции распределяют так, чтобы получить наиболее дешевую электроэнергию. Например, если запас воды на гидравлической станции (ГЭС) большой, то ее нагружают на полную мощность, а тепловую (ТЭС) разгружают, экономя топливо. Или же за счет ТЭС удовлетворяют постоянную (базисную) нагрузку в течение суток, а ГЭС включают в часы, когда нагрузка возрастает.

Благодаря энергосистемам не только повышается экономичность электроснабжения, но и значительно увеличивается его надежность, возрастает общая полезная выработка электроэнергии и т. д.

Электрические сети

1. Электрическая система – это часть энергосистемы, объединяющая генераторы, распределительные устройства, трасформаторные подстанции, электрические линии и токоприемники электрической энергии.

2. Электрической сетью называют часть электрической системы, в которую входят трансформаторные подстанции и линии различных напряжений. Электрические сети по назначению делят на распределительные и питающие.

Питающей называют электрическую сеть, по которой электроэнергию подводят к распределительным пунктам или районным трансформаторным подстанциям.

На рис. 29 представлена схема передачи электрической энергии от источника (электростанции) до потребителя. На электростанциях устанавливают генераторы переменного тока напряжением от 3,15 до 24 кВ, в зависимости от их мощности. При передаче электроэнергии на большие расстояния в целях уменьшения потерь и экономии материалов электропроводов генераторное напряжение в трансформаторах повышают.

Рис. 29. Схема подачи электрической энергии от источника до потребителя: ЭС – электростанция; ТП – потребительская трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ; РТП – районная трансформаторная подстанция 35/10 кВ; ВРС35, ВРС10 – вспомогательная распределительная сеть напряжением 35 и 10 кВ; НРС – низковольтная потребительская распределительная сеть напряжением 0,4/0,23 кВ; ЛЭП – линия электропередачи 35, 10, 0,4 кВ

Ниже приведены значения стандартных высоких напряжений и даны сугубо ориентировочные сведения о том, на какие расстояния и при каких мощностях целесообразно передавать электроэнергию на данном напряжении с наименьшими потерями.

На рис. 29 повышающий трансформатор 6/35 кВ преобразует напряжение с 6 кВ до 35 кВ. По линии электропередачи (ЛЭП) электроэнергия передается с наименьшими потерями на районные трансформаторные подстанции РТП и трансформируется до напряжения 10 кВ. По линиям электропередач электроэнергия подается на трансформаторные подстанции ТП, обеспечивающие электроэнергией населенные пункты, дачные поселки, районы индивидуальной застройки, отдельных потребителей электроэнергии и т. п.

Таблица 17. Напряжения, передаваемая мощность и расстояния передачи электрической энергии

По распределительной сети напряжением 0,4/0,23 кВ (НРС) электрическая энергия распределяется непосредственно к потребителям (дачным домикам, жилым домам, садовым участкам, коттеджам и т. д.).

Потребительские трансформаторные подстанции

Мощность и число трансформаторов понижающей потребительской подстанции выбирают по расчетной мощности на шинах низшего напряжения с учетом перегрузочной способности трансформаторов и требований по обеспечению необходимой степени надежности электроснабжения потребителей.

Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ производится путем суммирования расчетных нагрузок на вводах всех потребителей с учетом коэффициентов одновременности.

Коэффициенты одновременности для суммирования электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ приведены в табл. 17.

Расчетную мощность участка линии при суммировании с учетом коэффициента одновременности определяют по формуле:

Pq_Σ=k_o ΣPq_i;

Pb_Σ=k_o ΣPb_i;

где Pq_Σ; Pb_Σ – расчетные дневная и вечерняя нагрузки на участке линии или на шинах ТП, кВт; k_o – коэффициент одновременности (по табл. 18); Pq_i, Pb_i – дневная и вечерняя нагрузки на вводе i-го потребителя или i-го элемента сети, кВт.

В небольших и средних сельских населенных пунктах, а также садово-огородных товариществах, в дачных поселках и т. д. с преобладающей коммунальнобытовой нагрузкой устанавливают одну или две трансформаторные подстанции ТП 10/0,4 кВ с трасформаторами мощностью до 63 и реже 100 кВА.

Площадку для строительства ТП нужно выбирать на незаселенной местности, незатопляемой паводковыми водами, в центре нагрузок или вблизи от него. Площадка должна иметь по возможности инженерногеологические условия, допускающие строительство без устройства дорогостоящих заземлений и фундаментов под оборудование и не вызывать большого объема планировочных работ.

Выбор типа подстанции. При выборе типа подстанции предпочтение следует отдавать подстанциям типа КТП (комплектные трансформаторные подстанции) заводского изготовления.

Таблица 18. Коэффициенты одновременности для суммирования электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ

На рис. 18 показано присоединение КТП мощностью до 160 кВА к воздушным линиям 10 кВ и 0,4 кВ. КТП установлено на двух железобетонных фундаментах-столбах на высоте 1,8 м над уровнем земли. Разъединитель с приводом устанавливают на концевой опоре ВЛ 10 (6) кВ, что обеспечивает при отключенном разъединителе безопасность работ в любой точке подстанции.

Электрическая схема КТП изображена на рис. 31. Для защиты отходящих линий от междуфазных и однофазных коротких замыканий применяют устройства ЗТИ-0,4 УЗ. Уличное освещение выполнено централизованным с автоматическим или дистанционным управлением. Следует отметить, что схемы электрических соединений сельских потребительских подстанций независимо от конструктивного исполнения принципиально не отличаются одна от другой.

Рис. 30. Схема присоединения ВЛ 10(6) и 0,38 кВ в комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ: 1 – разъединитель; 2 – КТП; 3 – концевая опора ВЛ 380

Рис. 31. Электрическая схема КТП мощностью 63, 100 и 160 кВ.А с защитой ЗТИ-0,4 УЗ: 1 – разъединитель РЛНД; 2,7 – разрядники РВО-10 и РВН-1У1; 3 – предохранитель ПК-10; 4 – трансформатор ТМ-10/0,4 кВ; 5 – рубильник Р-32УЗ; 6 – трансформатор тока ТК-20УЗ; 8 – автоматические выключатели АЕ-2058-32; 9 – защитные приставки ЗТИ-0,4УЗ; 10 – переключатель ПК 10-1-2-П; 11 – фотореле ФР-2; 12 – фоторезистор ФСК-Г1; 13 – маг нитный пускатель ПМЕ-211; 14,17 – предохранители Е-27, П-25/3 80УЗ; 15 – штепсельная розетка; 16 – переключатель ПМОФ-45; 18 – лампа накаливания НВ27; 19 – выключатель на 6 А; 20 – счетчик САЧУ-И672М; 21 – резистор ПЭ-75

Пониженное трансформаторной подстанцией напряжение по отходящим линиям распределительной сети подается потребителям. Отходящие линии обычно выполняют четырьмя проводами: три провода фазных, а четвертый – нулевой (нейтральный). Если по трассе линии предусмотрено уличное освещение, то для него пускают еще один провод – фонарный. На рис. 31 на схеме КТП предусмотрено три линии распределительной сети с устройствами автоматической защиты от перегрузки.

Отводы от воздушной линии уличной магистрали показаны на рис. 32. К каждому садовому или дачному домику от магистрали обычно ответвляются два провода: один – фазный и обязательно нулевой. Такое двухпроводное ответвление называют однофазным. Можно встретить также четырехпроводное ответвление.

Рис. 32. Электрическая схема подключения потребителей к магистрали 380/220 В

Четырехпроводное ответвление от магистрали делают при трехфазном вводе. Необходимость в нем возникает, когда нужно подключить трехфазный электродвигатель или равномерно распределить по фазам однофазные нагрузки. К каждому из фазных проводов подключают приблизительно равное число ответвлений от домов, к фонарному подключают по одному проводу каждого светильника, к нулевому проводу – все ответвления к домам, а также светильники.

Нулевой провод обязательно заземляют на ТП, а, кроме того, через каждые 100–200 м по линии устраивают его повторные заземления путем присоединения к заземляющему спуску, проложенному по опоре. На опорах с заземляющим спуском к нему присоединяют также крюки, на которых укреплены изоляторы. При железобетонных опорах в качестве заземляющего спуска используют арматуру. Заземляющий спуск соединяют с заземлителем – трубой, полосой, или какой-либо иной металлической массой, заложенной в землю.

В трехфазной электрической сети различают линейное и фазное напряжения.

Линейное (его называют также междуфазным или межфазным) – это напряжение между двумя фазными проводами.

Фазное – между нулевым проводом и одним из фазных. Линейные напряжения при нормальных эксплуатационных условиях одинаковы и в 1,73 раза больше фазных, т. е. напряжение между нулевым и фазным проводом (фазное) составляет 58 % линейного напряжения. Напряжение трехфазной сети принято оценивать по линейному напряжению. Для отходящих от ТП трехфазных линий установлено номинальное линейное напряжение 380 В, что соответствует фазному 220 В. В обозначении номинального напряжения трехфазных четырехпроводных сетей указывают обе величины, т. е. 380/220 В. Этим подчеркивается, что к такой сети можно подключать не только трехфазные электроприемники на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные на 220 В.

Трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью получила наибольшее распространение, но в некоторых населенных пунктах и садовых кооперативах можно встретить иные системы распределения электроэнергии. Например, трехфазную с линейным напряжением 220 В и незаземленной (изолированной) нейтралью. Однофазные электроприемники 220 В подключают на линейное напряжение между любой парой фазных проводов, а трехфазные – к трем фазным проводам. При этой системе нулевой провод не требуется, а незаземленная нейтраль снижает вероятность поражения электрическим током в случае нарушения изоляции. Однако выявление нарушений изоляции в такой системе сложнее, чем при заземленной нейтрали.

Прохождение электрического тока по проводам сопровождается потерями и напряжение у потребителей оказывается несколько меньшим, чем в начале линии у ТП. Чтобы обеспечить приемлемые уровни напряжения вдоль всей линии, на ТП приходится поддерживать напряжение выше номинала, т. е. не 380/220 В, а 400/230 В. В электрических сетях сельских районов у потребителей, согласно действующим нормам, допускаются отклонения напряжения на 7,5 % от номинального значения. Значит, на трехфазном электроприемнике допускается напряжение в пределах 350–410 В, а на однофазном 200–240 В.

Отклонения напряжения. Однако бывают случаи, когда величина напряжения выходит за допустимые пределы. При понижении напряжения заметно падает интенсивность электрического освещения от ламп накаливания, уменьшается производительность электронагревательных приборов, нарушается устойчивость работы телевизоров и других радиоэлектронных приборов с электропитанием от сети. Повышение напряжения приводит к преждевременному выходу из строя электроламп и нагревательных приборов. Электродвигатели в меньшей степени чувствительны к отклонениям напряжения.

Использование однофазных и трехфазных вводов. Однофазными электроприемниками потребитель может пользоваться как при однофазном, так и при трехфазном вводе, а трехфазный электроприемник можно включать только при наличии трехфазного ввода. Трехфазный ввод предоставляет более широкие возможности применения электроэнергии, но для электроснабжения квартир сельских жителей, одноквартирных домов в сельской местности и для садоводческих участков и дачных домиков его используют редко.

В пылесосах, электрополотерах, стиральных машинах, компрессионных электрохолодильниках, различных кухонных машинах, а также в электроинструментах применяют однофазные электродвигатели, хотя они по сравнению с трехфазными более сложны по конструкции, менее экономичны и более громоздки. Чем больше мощность, тем в большей мере проявляются недостатки однофазных электродвигателей. При мощности 1,3 кВт и более однофазные электродвигатели для бытовых машин не применяются. Некоторые сельскохозяйственные орудия личного пользования, а также бытовой электроинструмент для строительных и монтажных работ требуют мощность, превышающую 1,5 кВт. Отсюда возникает потребность в бытовых трехфазных электроприемниках и, как следствие этого, в трехфазном вводе для сельского дома.

Внимание!

Электрические сети прежней постройки не были рассчитаны на присоединение современных бытовых электроустановок большой мощности. Поэтому, согласно «Правилам пользования электрической и тепловой энергией», на применение трехфазных электроприемников для бытовых нужд, а также на установку бытовых машин и электроприборов мощностью более 1,3 кВт необходимо специальное разрешение от энергоснабжающей организации.

В остальных случаях достаточно выполнить электропроводку согласно требованиям «Правил устройства электроустановок» и для включения ее под напряжение подать заявление в электроснабжающую организацию, предъявить электропроводку для контроля инспектору энергонадзора и сдать технический минимум по обслуживанию электроустановок и электропроводок.

Ответственность за техническое состояние, эксплуатацию электропроводки и электрооборудования, а также за технику безопасности при пользовании электрической энергией в квартирах, на подсобных, приусадебных или садовых участках возлагается на лиц, пользующихся электроэнергией (жильцов квартир или владельцев участков). Они, согласно «Правилам пользования…», должны приобрести необходимые технические знания.