Как обеспечить электричеством свой дом

Применяемые схемы электроснабжения частного дома отличаются главным образом подключением трехфазной или однофазной линии, а также системами подключения нулевых и защитных проводников с целью обеспечения электробезопасности.

 

Современный ГОСТ учитывает международные обозначения и термины, поэтому, имея какие-то более-менее плотные контакты и работы с электричеством, необходимо знать основные обозначения проводов и схем.

L - обозначение фазного провода в однофазной сети;

L1, L2, L3 - обозначение первой, второй и третьей фазы в трехфазной сети;

N - обозначение провода нейтрали (это рабочий провод электроснабжающей линии);

PE - обозначение защитного провода, соединенного с нейтралью или заземлением электроустановки;

PEN - объединенный рабочий и защитный провод.

Для обеспечения надежной и безопасной работы электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование, используются системы устройства заземления.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства или, наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления может быть самое ценное - жизнь человека. У нас можно заказать проект электроснабжения коттеджа недорого.

Как правило, для электроснабжения жилых домов и квартир используются системы с глухозаземленной нейтралью на стороне генератора, то есть в снабжающей подстанции нейтральный проводник глухо и основательно заземлен.

После этого и начинается самое интересное.

Чтобы система была более безопасной, от подстанции до потребителя кроме рабочих проводов должен быть проложен отдельный защитный нулевой провод. Такая система носит название TN-S. По степени электробезопасности она одна из самых надежных. Бестоковый PE проводник практически никогда не отгорает, разделение нулевых проводов в домашней сети позволяет без ограничения использовать защитные устройства отключения (УЗО). Но у нее есть существенный недостаток - высокая стоимость, поэтому она применяется довольно редко.

Наиболее часто для электроснабжения жилого сектора применяется система TN-C.

Для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом.

Главный из недостатков данного построения схемы – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования может появиться опасное для жизни напряжение.

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

С целью удешевления системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом.

Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции подается один общий ноль по ситеме TN-C, а на входе в жилой дом этот общий ноль разветвляется на два проводника - рабочий (N) и защитный (PE).

Такая схема позволяет использовать защитный ноль для уравнивания потенциалов и подключения защитного ноля на розетках, а также позволяет использовать УЗО.

Данная система имеет тот же существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам.

Четвертый провод является рабочим нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений.

В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением.

Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Такая система маркируется IT. В жилом секторе практически не встречается.

 

Теперь рассмотрим практические схемы домовой электропроводки.

Так как в небольших частных домах обычно используется однофазное электроснабжение, то начнем с них.

В большинстве старых сельских и загородных домов внутри дома установлен нехитрый электрощиток с электросчетчиком и парой автоматических выключателей.

В старых загородных домах еще сохранились открытые электрощитки с пробковыми плавкими предохранителями.

Как правило, энергонасыщенность таких домов невысокая, только освещение и несколько розеток для бытовых электроприборов. О заземлении речи нет. Дома обычно деревянные, полы тоже деревянные, поэтому степень защищенности довольно высокая за счет безопасности самого помещения.

Схема электроснабжения выполнена по системе TN-C.

В такой схеме электроснабжения применение устройства защитного отключения (УЗО или дифференциальный выключатель) не совсем практично, поскольку заземляющего проводника нет и утечка тока при пробое фазы на корпус будет происходить через конструкции дома, а при прикосновении человека также и через него.

С другой стороны, при любой утечке тока УЗО сработает и отключит напряжение, а это уже дополнительная защита. 

Иногда для создания отдельного защитного проводника в такой схеме делают отвод ноля после счетчика с устройством заземления и использованием его в трехпроводной разводке по дому.

Такое решение, в принципе, тоже оправдано и позволяет защитить устройства от попадания фазы на корпус. Также, в такой схеме реализуется защита проводов от медленного тления с образованием дуги в угольном слое, когда при незначительных токах в месте горения провода автоматы токовой защиты не срабатывают, а УЗО отрабатывает мгновенно, так как образуется утечка тока на земляной третий провод.

Недостатком такой схемы является наличие коммутационных устройств в цепи нолевого провода (входной автомат, а также сам электросчетчик), при эксплуатации которых возникает возможность пропадания контакта в нулевом проводе.

В системе TN-C-S разделение нолевого провода на рабочий и защитный выполнены перед вводом в дом, поэтому в цепи защитного провода нет никаких коммутационных аппаратов.

Проводка по дому трехпроводная, по всем розеткам подключен заземляющий проводник. Работа УЗО штатная и применение его оправдано по всем параметрам.

Для защиты отдельных опасных потребителей (ванная, кухня) можно применить отдельные УЗО с малым током срабатывания.

Для системы TN-S схема электрощита и разводки по дому точно такая же, единственно, самое важное отличие, что защитный PE проводник проложен отдельно от питающей подстанции до самого дома.

В больших коттеджах, требующих значительных мощностей, для электроснабжения применяется трехфазная схема.

Трехфазная схема электроснабжения позволяет равномерно распределить нагрузку между мощными потребителями в доме и уменьшить токи в проводах.

Тем самым можно уменьшить сечение проводов, уставки защитных автоматов. Одновременно снижается вероятность нагрева и отгорания клеммных соединений.

Трехфазная схема электрощита и проводки в доме позволяет поставить общее трехфазное УЗО на все потребители, а также поставить отдельные УЗО и автоматы на раздельные однофазные линии по потребителям.

При устройстве схемы электроснабжения по системе ТТ выполняется надежное заземление и провод РЕ подключется ко всем розеткам и корпусам электрооборудования.

При этом провод заземления с нулевым проводом не соединяется.

Заземление должно имет параметры, соответствующие нормам.

Схема обеспечивает надежное срабатывание УЗО, автоматические выключатели обеспечивают токовую защиту при перегрузке и коротком замыкании.