Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

б) Технический вопрос.

Прояснив, насколько возможно в рамках данной статьи, вопрос с документацией, согласованием и необходимыми условиями для запуска в эксплуатацию системы электроснабжения индивидуального жилого дома, мы можем перейти к рассмотрению вопроса, который на самом деле должен интересовать индивидуального застройщика. А именно, как обеспечить максимально удобное и надежное использование благ, которые предоставляет пользователю наличие электричества.

В первую очередь владелец дома должен сам для себя уяснить две вещи:

1. В каком объеме он собирается использовать электроэнергию? Т.е. определить, какие его нужды будут удовлетворять электроприборы. Оптимальное решение этого вопроса лежит на пересечении возможного и желаемого. Предел возможного может быть очень жестко ограничен сверху, либо достатком владельца, либо выделяемой на потребителя мощностью. Поэтому исходить нужно именно из осознания этих ограничений и выбирать такую структуру энергообеспечения, которая удовлетворяла бы предъявляемым требованиям к комфорту. К примеру, если отведенная мощность составляет 6КВт, то не стоит задумываться о сауне с электрическим обогревом, электрическом отопительном котле и проточном водонагревателе. Баню в этом случае следует делать с дровяной печкой, отопление комбинированным из, например, печного и мобильных или стационарных электрических обогревателей, а водонагреватель можно выбрать накопительный. Таким образом, задача владельца сводится к определению того минимума электроприборов, без которого будет затруднительно обойтись.

Естественно, что если факторами, ограничивающими применение электричества можно пренебречь, то потребитель осуществляет выбор источника энергии для того или иного бытового устройства исходя просто из собственных предпочтений, или местной специфики (наличие-отсутствие магистрального газа, стоимость топлива и электроэнергии и т.п.).

2. Не стоит изобретать велосипед. Как говорил известный герой одного не менее известного фильма «все уже украдено до нас», вернее придумано. Есть смысл обратиться в специализированную организацию, которая будет выполнять для Вас, по крайней мере, проект и проконсультироваться со специалистами. Вы должны лишь представлять себе конечный результат, который Вы хотите получить и четко его сформулировать совместно с подрядчиками. Существуют опробованные типовые решения, которые специалисты Вам и предложат, а затем включат в проект и воплотят на практике. Формулировок типа: «Я хочу, чтобы ворота открывались электромотором, свет зажигался сам, когда стемнеет, а при отключении электроэнергии включался автономный источник питания» и т.п. вполне достаточно, чтобы проектанты смогли предложить Вам реализацию Ваших пожеланий. Кроме того, Вам могут помочь оптимизировать структуру потребителей электроэнергии в условиях ограниченной выделяемой мощности.

Итак, Вы продумали, что и где в Вашем быте будет делать электричество, заключили необходимые договора с подрядчиками и передали им всю необходимую информацию. Итогом первого этапа работ должен быть проект электроснабжения, который бы отвечал Вашим требованиям с одной стороны и требованиям инспектирующих инстанций с другой. О последних мы уже говорили выше достаточно подробно, поэтому поговорим о требованиях заказчика.

На что следует обратить внимание, организуя электроснабжение загородного дома?

Какие узкие места могут встретиться в процессе эксплуатации?

Общей проблемой отечественных электросетей является нестабильность параметров. Действительно, напряжение, отличающееся от номинала на 10-15% (долговременно, как правило, в меньшую сторону) не является событием исключительным даже в крупных городах. В сельской местности, где электрические сети находятся в худшем состоянии и обслуживаются менее регулярно и оперативно, такие колебания напряжения еще более чувствительны. В пик потребления, приходящийся на выходные и праздничные дни, это может вылиться в невозможность использования некоторых приборов, и существенно снизить эффективность других. Более того, интенсивная эксплуатация электроинструмента при пониженном напряжении может привести к выходу его из строя вследствие перегрева. Такие поломки чреваты возгораниями.

С другой стороны, всплески напряжения, вызванные выключением мощных энергопотребителей, могут быть опасны для блоков питания бытовых электроприборов, таких, как телевизионные приемники, компьютеры и т.п.

Решить эти проблемы помогут устройства, сглаживающие такие колебания напряжения - источники бесперебойного питания и стабилизаторы. Следует учесть, что, если значение напряжения на входе в Ваш дом бывает ниже 195 В, или выше 245, то установка подобных приборов должна считаться обязательной.

Выбор конкретного прибора Вы можете осуществить самостоятельно, исходя из характеристик Вашей электросети, таких, как фазность, и предполагаемая (расчетная) мощность одновременно работающих электроприборов. Но опыт показывает, что самостоятельно принятое решение не всегда бывает оптимальным, т.к. неспециалисту довольно сложно учесть все параметры способные повлиять на выбор. В настоящее время, уже к счастью можно обратиться в специализированную компанию, чьи специалисты смогут квалифицированно и профессионально порекомендовать Вам решение для Вашего конкретного случая, не опускаясь до «впаривания» покупателю наиболее дорогостоящих образцов.

При самостоятельном подборе прибора стабилизирующего параметры Вашей электросети следует помнить следующее: в большинстве случаев ввод в дом осуществляется однофазным, напряжением 220 В. Следовательно, в Вашем хозяйстве не будет трехфазных энергопотребителей и Вам нужно устанавливать однофазный прибор, стабилизирующий параметры напряжения. Если же ввод в дом выполнен трехфазным, то Вы должны определиться, будут ли использоваться трехфазные потребители, и если будут, то следует выбрать соответствующий источник стабилизированного питания. Ответ на вопрос, на какую потребляемую мощность должен быть рассчитан такой прибор, может быть найден Вами совместно со специалистами, осуществляющими проектирование энергосистемы Вашего дома. Для справки можно привести следующую таблицу 1, в которой приведены усредненные значения полной потребляемой мощности некоторых электроприборов (ВА):

Табл. 1

Следует отметить, что в случае, когда колебания напряжения не достигают таких величин, а лежат в пределах 205- 235 В, можно обойтись установкой индивидуальных стабилизированных источников питания для наиболее критичных к этому параметру потребителей.

Также необходимо помнить, что стабилизированный источник питания сам по себе является потребителем электроэнергии и источником шума, поэтому при проектировании электросети здания следует учитывать потребление энергии таким стабилизатором и предусмотреть защиту от акустического воздействия работающего прибора на пользователей.

Другая серьезная «головная боль» для владельца загородного дома - это перебои в централизованной подаче электроэнергии, связанные с плановым ремонтом и обслуживанием элементов системы электроснабжения, или, не дай Бог, авариями.

Как было упомянуто выше, жилые дома снабжаются электроэнергией по третьей категории надежности, что означает возможность перерыва в централизованном электроснабжении до суток. Для человека, постоянно проживающего в загородном доме, такой перерыв может доставить серьезные неудобства, т.к. сразу возникает множество проблем, например:

· как сохранить скоропортящиеся продукты питания?

· как обеспечить снабжение дома водой?

· как обеспечить необходимое освещение в темное время суток?

Для решения этих проблем можно конечно вырыть глубокий погреб и завести дополнительный комплект оборудования, использующего для обеспечения своего функционирования другой источник энергии, например мотопомпу, керосиновые лампы, свечи и т.п. Однако Вам либо не удастся обеспечить полной функциональной замены (как в случае с освещением), либо эксплуатация такого комплекта будет экономически неоправданна, да и просто неудобна.

Решить проблему можно при помощи независимого источника питания. Согласно ПУЭ независимый источник питания - источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания. Для индивидуального жилого дома наиболее целесообразно использовать автономные источники питания на основе двигателей внутреннего сгорания. Такие источники, генераторы, мало зависят от природно-климатических особенностей и погодных условий, компактны, при этом могут иметь достаточно большую мощность.

По типу силовой установки различают бензиновые и дизельные электрогенераторы. Выбор того или иного типа двигателя зависит от интенсивности использования генератора построенного на его основе. Дизельные генераторы имеют, как правило, больший ресурс, лучше приспособлены для продолжительной работы, расходы на их эксплуатацию на порядок ниже, нежели расходы на эксплуатацию бензиновых генераторов. Однако последние заметно дешевле, поэтому если генератор предполагается использовать кратковременно, в качестве аварийного источника электроэнергии, то выбор бензинового ДВС в качестве привода генератора видится более целесообразным. В ситуации же, когда возможно длительное использование автономного источника питания и эксплуатационные расходы могут стать значимыми, предпочтительнее будет смотреться дизель генератор.

Выбор мощности генератора в целом аналогичен выбору мощности стабилизированного источника питания. Следует определить общую мощность одновременно включенных потребителей и, исходя из этой величины, выбирать соответствующий генератор. Обратите внимание, что для нормальной работы генератора рекомендуется, чтобы его мощность была на 20 - 30% выше суммарной электрической мощности одновременно включенных потребителей. На практике для аварийного освещения, обеспечения работы холодильника и телевизора вполне достаточно бензинового генератора мощностью 2 КВт.

Разрабатывая совместно с проектантами систему электроснабжения дома, Вы должны предусмотреть процедуру введения в действие автономного (резервного) источника электроэнергии. По большому счету возможны два варианта. Ручной ввод резерва (РВР) и автоматический (АВР). На рис.№ 4 приведена схема Распределительного Щита Питания, где рубильник Р1 выполняет функцию РВР для подачи питания от бензогенераторной установки (БГУ). При этом процедура такова. После отключения основного источника электроснабжения производится пуск генератора от неэлектрического источника (б. ч. вручную), после выхода автономного источника на номинальный режим работы пользователь переключая рубильник Р1 подает питание от генератора на энергосистему здания. В случае если выбрана схема с автоматом ввода резерва, генератор должен быть оборудован системой автоматического запуска, которая обеспечит бесперебойное энергоснабжение в ситуации, когда централизованная подача электроэнергии прекратится. Также схема включения резервного источника питания должна исключать возможность одновременной подачи электроэнергии от основного и автономного источников.

Предусматривая при проектировании установку автономного источника электроэнергии, Вы должны будете озаботиться также проблемой защиты от шума, производимого установкой, и учесть электрические параметры устройства, такие, как номинальный ток, стабильность напряжения, стабильность частоты, продолжительность непрерывной работы при сохранении номинальных параметров и т.п.

Электричество, являясь несомненным благом для человечества, несет в себе потенциальную угрозу жизни и здоровью индивидуума. Вряд ли можно найти современного человека, который хотя бы не слышал жутких историй связанных с поражением людей электрическим током.

Минимизировать риск несчастных случаев при интенсивной эксплуатации электрических приборов в быту, призван комплекс мер, направленных на исключение или минимизацию по времени контакта человека с неизолированными участками проводников, или с проводниками в местах повреждения изоляцией.

Такой комплекс может включать в себя:

· защитное заземление;

· автоматическое отключение питания;

· уравнивание потенциалов;

· применение проводников с двойной изоляцией;

Защитное заземление. При индивидуальной застройке, для защитного заземления целесообразно использовать естественные заземлители. К таким заземлителям относятся металлические и железобетонные конструкции здания, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонный фундамент дома, металлические трубы водопровода, проложенные в земле, металлические оболочки бронированных кабелей проложенных в земле (кроме алюминиевых). Возможность использования фундамента дома в качестве естественного заземлителя следует предусмотреть на этапе строительства.

Несомненно, вся электропроводка, где не требуется иного, должна быть выполнена по трехпроводной схеме.

Система автоматического отключения питания призвана разорвать питающую цепь, если ее электрические параметры выходят за некоторые допустимые рамки.

Основным прибором обеспечивающими разрыв цепи являются термомагнитные выключатели, призванные защитить систему электроснабжения от короткого замыкания и долговременной перегрузки, проявляющейся в нагреве соответствующего датчика автомата. Все более широкое применение на практике находят устройства защитного отключения (УЗО), реагирующих на ток утечки. В ряде случаев их установка уже стала обязательной, но даже если в Вашей ситуации такая обязательность не оговорена, лучше все же защитить все цепи питания дополнительно и УЗО.

Изобретенные в конце 20-х годов прошлого века УЗО предназначались для защиты от поражения электрическим током при контакте с токоведущими частями высоковольтных электроустановок. Совершенствование параметров чувствительности, быстродействия, повышение надежности срабатывания позволили распространиться этим устройствам в быту. Существует статистика, согласно которой в странах, где защита цепей питания бытовой электросети УЗО стала обязательной, количество поражений людей электрическим током окончившихся летальным исходом сократилось почти на два порядка. Пожалуй, это более чем веский довод, рекомендовать устанавливать УЗО везде, где это возможно. Вместо УЗО и термомагнитного автомата можно установить дифференциальный автомат соответствующего номинала – прибор совмещающий в себе их функции.

Уравнивание потенциалов производится путем электрического соединения между собой металлических водопроводных, канализационных и отопительных труб входящих в здание, металлических частей систем вентиляции и кондиционирования, заземляющего проводника функционального заземления, металлических оболочек телекоммуникационных кабелей, металлических корпусов электрооборудования. Цель этого мероприятия в исключении возможности возникновения разности потенциалов между соединяемыми металлическими предметами. Наличие такой разности может привести к электротравме и выходу из строя электрических приборов.

Применение проводников с двойной изоляцией снижает риск возникновения оголенного участка проводника вследствие повреждения изоляции. Получившие в последнее время распространение кабели марки NYM имеют даже тройную изоляцию – пространство между жилами и внешним слоем кабеля, заполнено изолирующим материалом, не поддерживающим горения. Благодаря этому, а также отсутствию внутри кабеля существенного количества воздуха перегрев проводников не приведет к распространению возгорания внутри кабеля, под верхним слоем изоляции.

Заказывая проект электроснабжения в организации, имеющей лицензию на соответствующую деятельность, с условием согласования ей проекта с Энергонадзором Вы можете быть относительно спокойны. Все требования и нормативы будут соблюдены, в противном случае Энергонадзор не поставит на проекте своей визы. Выбор же конкретных компонентов системы электроснабжения остается за заказчиком. Т.е. Вы должны выбрать марки кабелей и проводов, защитной автоматики, электроустановочных изделий и различных аксессуаров либо самостоятельно, либо с помощью проектной организации. Результат Вашего выбора будет заложен исполнителем в проект в виде спецификации. Скажем несколько слов, которые возможно упростят Вам принятие этого решения.

Укрупнённо, система электроснабжения дома представляет собой систему коммуникаций между источниками электроэнергии, и ее потребителями. Для нормальной и безопасной работы такой системы проводники, соединяющие ее части должны иметь параметры, соответствующие параметрам потребителей электроэнергии расположенных на концах цепей питания. Т.е. минимальное сечение проводников находится в жесткой зависимости от мощности устройств, с которыми они коммутируются. В ней должны быть предусмотрены распределительные и защитные устройства, которые позволяют оперативно направить питание к потребителю, включить и выключить подачу электроэнергии, а также предохранить коммуникации и потребителей от критических и неоптимальных режимов работы, а пользователей от опасности поражения электрическим током. Для обеспечения удобства монтажа, обслуживания и мониторинга защитных и распределительных устройств их группируют, как правило, локально в едином корпусе, традиционно называемом щитом. Если Ваша усадьба состоит из одного компактного строения с не сильно разветвленными коммуникациями, то Вы можете обойтись одним Распределительным Щитом Питания (РЩП), расположенным сразу за вводом питания в дом, в этом же щите можно расположить и узел учета потребления электроэнергии. Если же архитектура сети электроснабжения достаточно сложна, и группы потребления имеют многоуровневую иерархию, то есть смысл организовывать отдельные щиты для групп, располагая их вблизи точек потребления, например для гаража или мастерской лучше сделать свои локальные щиты, расположенные внутри этих помещений. В этом случае схема РЩП может иметь вид подобный приведенному на рисунке.

Сама схемотехника щитов будет разработана инженерами проектирующей организации в соответствии с Вашими пожеланиями и требованиями нормативных актов регламентирующих эти устройства, но за Вами остается выбор марки оборудования, на котором они будут запроектированы. Так какую же защитную автоматику выбрать?

В принципе все оборудование, поставляемое добросовестными продавцами, сертифицировано на предмет соответствия государственным стандартам. Т.е. оборудование, имеющее действительный сертификат соответствия при грамотном проектировании и монтаже будет с высокой вероятностью надлежащим образом выполнять свои функции. Но следует помнить, что сертификационные испытания проходит не каждая единица готовой продукции, а некая выборка, предоставляемая производителем сертифицирующему органу. Это означает, что не исключена возможность рекламаций на конкретные изделия. Поэтому, прежде чем выбрать продукцию того или иного производителя стоит изучить всю доступную информацию по нареканиям на то, что выпускается под данной торговой маркой. Исходя из опыта, можно сказать, что термомагнитные выключатели, устройства защитного отключения, дифференциальные автоматы и прочая защитная автоматика таких брэндов как ABB, GE (в т.ч. AEG), Legrand, Schneider вызывают мало нареканий и хорошо известны монтажникам. Все эти марки принадлежат к одному ценовому сегменту, который можно охарактеризовать как верхний. При выборе конкретного производителя стоит обратить внимание на функциональную полноту ассортимента, его доступность (наличие на складе поставщика по месту монтажа или возможность оперативной поставки) и стоимость необходимого набора устройств. Можно прислушаться и к мнению проектировщиков, но при этом стоит ввести поправку на «ветер» - на возможность существования у разработчиков меркантильной заинтересованности во включение в спецификацию продукции определенных поставщиков (для потребителя в этом нет ничего плохого при условии, что в проект закладывается качественная аппаратура и в дальнейшем цены на нее не завышаются). Если же у Вас есть какие-то личные предпочтения, учтите и их. В конце концов, Вам эти приборы эксплуатировать, и они должны не только удовлетворять функциональным требованиям, но и просто радовать.

Защитная автоматика это тот компонент электрической сети Вашего дома, на котором вряд ли стоит экономить, так как от ее надежной работы зависит сохранность Вашего имущества, здоровье и жизнь пользователей электроэнергии.

Несколько лет назад, крупнейшими производителями защитной автоматики, работающими в России, была поднята проблема наполненности отечественного рынка подделками продукции известных марок. Автору этих строк не приходилось встречать поддельных изделий (но попадались термомагнитные автоматы, производимые для других рынков, и, следовательно, не отвечающие требованиям отечественной действительности), однако, как известно дым без огня крайне редкое природное явление. Чтобы как-то предохранить себя от приобретения продукции ненадлежащего качества, стоит приобретать приборы защитной автоматики у поставщиков пользующихся хорошей репутацией, имеющих всю необходимую документацию на изделия (особенно, действительные сертификаты соответствия), длительно и профессионально занимающихся комплектацией объектов строительства.

Выбор материала и достаточных сечений проводников, используемых для коммуникаций в доме и внутри распределительных щитов, производит проектировщик, исходя из мощности оконечных устройств. В правильности этого выбора можно быть уверенным, так как в противном случае организация, осуществляющая проектирование не сможет защитить проект в Энергонадзоре. Потребителю следует обратить внимание на выбор производителя и марки кабельно-проводниковой продукции. Что касается производителя, то в принципе правильно выбранный типоразмер кабеля или провода обеспечит нормальное функционирование системы, т.к. существует довольно жесткие нормы на производство и контроль качества этой продукции, однако существуют нюансы способные повлиять на выбор той или иной марки кабеля или провода. Так, для организации внешней проводки в местах, где она видна, важен внешний вид кабеля, и здесь есть смысл обратить внимание на цвет изоляции и конфигурацию поперечного сечения кабеля – кабель с правильным круглым сечением (например, NYM) будет выглядеть предпочтительнее в любом интерьере.

Еще одно концептуальное решение, которое должен принять заказчик проекта электроснабжения, это выбор типа проводки. Проводка может быть выполнена скрытого и открытого исполнения. И тот, и другой вариант имеют свои плюсы и минусы. К плюсам скрытой проводки относится отсутствие выступающих в полезное пространство помещения проводников и оконечных устройств, это упрощает расстановку мебели, снижает риск случайного повреждения проводки. К тому же, в определенных интерьерах скрытая проводка более уместна из эстетических соображений. Есть и обратная сторона медали. Такая проводка более трудоемка и в ряде случаев дороже открытой, к тому же ее осуществление связано с «грязными» работами, такими как штробление и последующая заделка штроб, да и выполнение штробы в традиционном для индивидуального строительства брусе или бревне представляется проблематичным. Все это технические проблемы, которые хоть и с издержками, но разрешимы. Органическим недостатком скрытой проводки является ее низкая мобильность. Ошибившись при проектировании с местом расположения того или иного электроустановочного изделия Вы обречены либо на неудобство использования этого устройства, либо на новый цикл работ монтажников. Распространенное мнение об опасности скрытой проводки при выполнении дополнительных работ в толще стены, пола или потолка справедливо лишь, в случае если такие работы проводятся непрофессионалами без предварительного уточнения мест прокладки трасс. Современное оборудование позволяет с достаточной точностью определить место и глубину залегания проводника.

К плюсам открытой проводки относится мобильность, позволяющая с минимальными издержками менять ее конфигурацию. Большинство работ связанных с монтажом такой проводки являются «чистыми» и сводятся к прокладке и креплению к несущим поверхностям проводников, щитов, осветительных приборов и электроустановочных изделий. Исключение составляет только прохождение стен и межэтажных перекрытий. Другими преимуществами открытой проводки являются легкость ее обслуживания и контроля состояния, поиска и устранения неисправностей. О минусах мы уже вскользь упоминали – открытая проводка «съедает» часть полезного пространства помещений, расположенные открыто проводники и устройства могут быть относительно легко повреждены, а, будучи поврежденными, могут представлять опасность для жильцов. Существуют, однако, решения позволяющие снизить риск повреждения компонентов открытой проводки. К таким решениям относится выполнение ее в электротехнических плинтусах, кабель-каналах, пластиковых трубах и т.п. защитных оболочках. Производители кабель-каналов предлагают зачастую весьма интересные решения. Естественно, что использование дополнительных защитных оболочек еще более усугубляет проблему «съедания» полезной площади, да и приемлемо далеко не в любом интерьере.

В общем, выбор остается за хозяином дома. Взвесив все за и против он должен выдать проектной организации задание на проектирование того или иного типа электропроводки.

Итак, у Вас на руках есть проект электроснабжения дома, который в максимальной степени отвечает Вашим пожеланиям, как по архитектуре кабельных сетей, так и по заложенным в спецификацию материалам. Заключен договор с подрядной организацией имеющей необходимую лицензию на выполнение работ. Монтажники начинают претворять в жизнь Ваши мечты, и одновременно наступает самая беспокойная пора для владельца дома. К сожалению, узким местом монтажных работ является «человеческий фактор», в условиях недостаточного контроля, слишком велик соблазн сэкономить либо на материалах, либо на трудозатратах. Особенно чревато последствиями занижение сечения кабелей при выполнении скрытой проводки. Подобный факт может вскрыться слишком поздно. Именно поэтому желательно привлекать к работам организацию, пользующуюся хорошей репутацией на рынке подобных услуг. Если же Вы не нашли подрядчика внушающего Вам доверие, то желателен авторский контроль со стороны организации проектировавшей систему электроснабжения Вашего дома, да и личный надзор за выполнением работ не повредит. Ниже приведена таблица, которая возможно пригодится для проверки соответствия сечения жил закладываемых проводников мощностям потребителей, к которым они подводят питание.

табл. 2

Старайтесь, также не допускать выполнения скруток кабелей (особенно алюминиевых и медных жил) – для коммутации проводников, в т.ч. и разных сечений, выпускается широкий ассортимент клемников и клемных колодок, обеспечивающих надежный контакт соединяемых кабелей и проводов. Все места коммутации проводников должны быть расположены внутри защитных коробок, что позволяет контролировать состояние контактов, и предохраняет их от внешних воздействий. Помните, большинство проблем связанных с некачественно выполненными работами будут связаны с теми местами кабельной сети, которые недоступны для лицезрения.