Проект электроснабжения дома. Говорим про системы автономного электроснабжения дома

Окрашивание
16.10.2019

Одним из важнейших элементов среди всех инженерных коммуникаций жилого дома является электроснабжение. В наше время просто невозможно представить себе загородный коттедж без электричества, с его помощью остаются доступными все привычные для городского человека блага цивилизации, комфорт и уют.

Всё обширнее становится перечень электрооборудования, используемого в загородных домах. Теперь, кроме привычных холодильников, обогревателей, пылесоса и светильников, обеспечить электроэнергией часто требуется скваженные насосы, тёплые полы, кондиционеры, электрические сауны, подогрев бассейнов, уличные ландшафтные светильники и многое другое.

Для бесперебойной и безопасной работы систем водоснабжения, отопления, бытовых приборов и освещения потребуется исключительно грамотный подход в вопросах организации электроснабжения жилища.

Планирование и проектирование

Составление подробной и технически выверенной проектной документации позволит правильно рассчитать необходимое количество материалов, учесть абсолютно все нюансы, избежать ряда ошибок, исправить которые без серьёзных финансовых затрат или срывов сроков строительства будет очень сложно. Это и не удивительно, ведь монтаж электропроводки начинается на стадии производства черновых работ, а заканчивается уже после отделки установкой светильников и фасадов розеток/выключателей.

Более того, при строительстве новых зданий для получения разрешения на пользование электроэнергией домовладелец должен кроме подачи заявки в энергоснабжающую организацию согласовать проект электроснабжения, в том числе с Энергосбытом и Госэнергонадзором.

В любом случае, приступать к электротехническим работам без планирования нельзя. Обязательно нужно предварительно учесть количество электрооборудования, которое будет использовано, его виды, спецификацию, мощность. На основании этих данных можно рассчитать требуемую нагрузку. Произвести расчёт общей потребляемой мощности достаточно просто. Необходимо сложить номинальную мощность всех приборов и оборудования, которые у вас имеются и которые планируется подключить в будущем, и умножить полученную цифру на 0.7 — «коэффициент одновременности». Конечно, лучше иметь некоторый запас мощности.

Подключение к общим сетям

В большинстве случаев подключение к ЛЭП производится воздушным путём с использованием изолированного кабеля или провода в негорючей оболочке, часто проложенном на стальном тросе. Выбирают вводные провода и кабели в соответствии с ПЭУ. Для подключения дома по земле применяется бронированный кабель, по характеристикам согласованный в Энергонадзоре.

Воздушные вводные линии с помощью специальных крюков с изоляторами, кронштейнов или трубостоек крепятся на капитальных конструкциях дома в непосредственной близости от счётчика электроэнергии.

В стене дома делается сквозное отверстие для подвода электропитания. В это отверстие предварительно вставляется металлическая или пластиковая труба-гильза.

Чаще всего ввод для дачного или садового дома осуществляется по однофазной схеме. Однако если требуется запитать большое количество мощных бытовых приборов и потребление энергии существенно превышает 4 кВт в час, то целесообразно использовать линию трёхфазную с тремя линейными и одним нейтральным проводом.

Иногда можно столкнуться с ограничением мощности, выделенной для конкретных домов (дачные посёлки не более 3 кВт, в населённых пунктах до 6 кВт, новые коттеджные городки около 15-25 кВт). Если потребность превышает данный лимит, выходом из ситуации может быть применение специальной автоматики, которая по заданной программе обеспечивает бесперебойную работу основных потребителей за счёт второстепенных.

Превышение ограничений и лимитов ведёт к падению напряжения в общей сети и может вызвать аварийное отключение электроснабжения.

Заземление

По всем нормам безопасности современный коттедж должен иметь заземляющий контур. В качестве «естественных» заземлителей рекомендуют использовать металлические трубы водоводов, лежащие в земле; обсадные трубы скважин; железобетонные и металлические конструкции сооружений и зданий, имеющие соприкосновение с землёй.

Также заземление выполняется из стального прута круглого или прямоугольного сечения толщиной от 6 мм, уголка с толщиной полок от 4 мм. Такие стержни не должны быть окрашенными, лучше, если они будут оцинкованными. Их закапывают ниже глубины промерзания почвы, после чего обваривают стальными полосами, на которые при помощи болтового соединения крепится медный проводник сечением не менее 2.5 мм 2 , идущий на главную шину заземления в электрощите. Сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.

В электрическом щите защитные проводники от каждого потребителя закрепляются на общей шине. Заземляющий проводник должен быть равным в сечении питающему проводу. Поэтому сейчас для разводки пользуются трёхжильными проводами — земля, линия, нейтраль.

Выбираем тип и нужное сечение проводников

От правильного выбора сечения используемых для электропроводки проводов зависит работоспособность и надёжность всей сети в целом. Главным критерием для расчёта сечения провода является суммарная мощность потребителей, питаемых данным проводником. Важным также является, при каких температурных условиях будет эксплуатироваться электросеть и наружной или скрытой будет проводка.

Основные целесообразные показатели сечения проводов, используемых в электроснабжении частного жилья, уже давно определены практикующими электриками.

Для организации подключения электроснабжения дома применяются медные провода или кабели сечением не менее 6 мм 2 , а также алюминиевые — не менее 16 мм 2 . Для подключения силовых розеток применяются трёхжильные медные провода в двойной изоляции сечением от 2.5 мм 2 . Для освещения достаточно сечения 1 — 1.5 мм 2 . Особо мощные потребители, такие как электрическая варочная поверхность, электрокотёл, проточный водонагреватель, духовка и т.д., запитываются проводом сечением в 4 и более мм 2 , который прокладывается напрямую к электрическому щиту, минуя распределительные коробки.

Если возникают сложности с точным определением тока нагрузки, а финансы позволяют — нужно брать провода или кабели с запасом сечения в большую сторону.

В домах, построенных из дерева или по каркасной технологии, необходимо использовать специальные проводники, не поддерживающие горение. Например, самозатухающий провод NYM или ВВГнг.

В помещениях с высокой температурой воздуха (сауна, баня) применяют термостойкий кабель, изоляция которого способна выдержать до 180 градусов.

Электрический щит

Электрощит может быть встраиваемым и в навесном исполнении. Он располагается на капитальной стене, как можно ближе к месту силового ввода на высоте не более 1700 мм от пола.

В распределительном щите устанавливаются несколько групп автоматов, УЗО, пакетные выключатели, коммутационные шины (ноль и земля). Часто в электрощите располагают счётчик.

Размер электрического шкафа выбирают исходя из количества и типа элементов, которые в нём размещаются. Целесообразно иметь некоторый запас мест для дополнительных автоматов, в случае если потребуется подключить новые потребители.

Для упрощения разводки мощностей и разгрузки основного электрического шкафа рекомендуется устраивать упрощённые щитки для отдельных этажей многоэтажного здания, а также для отдельно стоящих построек. Малые распределительные щиты запитываются от основного проводами сечением от 4 мм 2 .

Устройства защиты

Автоматы защиты устанавливаются на DIN-рейку в щите и служат для защиты электропроводки от короткого замыкания или перегрузок. Их применяют для определённых групп потребителей, для конкретных бытовых приборов высокой мощности, или требующих отдельных приборов защиты и отключения (кондиционеры, тёплые полы, джакузи и т.д.).

Выбирают автоматы исходя из мощности бытовых приборов и потребителей, за которые они отвечают. Эти устройства разрывают цепь в случае превышения определённой для конкретного автомата силы тока. Токовые характеристики срабатывания автоматических выключателей должны быть меньше предельно допустимых токов для кабеля проводки. Для кабеля сечением 1.5 мм 2 автомат должен быть не долее чем на 16 А, 2.5 мм 2 — 25 А, 4 мм 2 — 32 А, 6 мм 2 — 40 А.

Если автоматы защиты отвечают за безопасность электроцепей и срабатывают в критических ситуациях, то устройства защитного отключения защищают человека от поражения током и срабатывают в считанные доли секунды. УЗО сравнивает показатели тока, идущего к потребителю с током, который от него возвращается и в случае обнаружения разницы сразу отключает проблемную цепь.

УЗО подбирают в зависимости от расчётного тока утечки и планируемой нагрузки. Для обеспечения защиты человека от ударов током применяют устройства с порогом отключения 10 — 30 мА, для пожарных целей — общие УЗО на 100 — 300 мА, которые ставятся на всю проводку. Вообще устройства защитного отключения устанавливаются на группы потребителей или отдельные приборы (тёплый пол, стиральная машина, водонагреватель, и т.п.).

Стоит обратить внимание на номинальный ток устройства. Если УЗО и автомат стоят в одной цепи последовательно, то автомат должен быть рассчитан на меньший ток, чем устройство защитного отключения. Это нужно, чтобы предотвратить выход УЗО из строя, так как автомат срабатывает с некоторой задержкой.

В продаже имеются дифференциальные автоматы — своего рода «два в одном», автомат и УЗО. Щит с применением электромеханических дифавтоматов становится заметно компактней, а конструкция надёжней.

Использование УЗО в помещениях со старой проводкой часто бывает не оправдано. Из-за обветшалых цепей происходят неконтролируемые утечки токов, что вызывает частые «холостые» срабатывания УЗО. Если имеется потребность в защите, но поменять проводку нет возможности, можно установить розетки со встроенным УЗО, хотя они, конечно, очень недёшевы.

Разводка

Разводка проводов производится в соответствии с планом размещения розеток, выключателей, стационарных приборов и элементов освещения.

Розетки дома следует разделить на группы по несколько штук, все они будут подключаться кабелем сечением 2.5 мм 2 от распределительной коробки. За каждую такую группу будет отвечать свой автомат (16 — 25 А), их количество зависит только от площади дома и того, сколько всего запланировано розеток. Как правило, в одну группу попадают розетки определённой комнаты, но не всегда.

В трёхфазной сети группы и нагрузку распределяют на каждую линию равномерно, для сохранения симметрии фазного напряжения.

Освещение каждой комнаты также коммутируется в отдельных ответвительных коробках. Для адекватной защиты светильников от перегрузок автоматы применяют от 3 до 10 ампер.

Кабели, идущие от щита к распределительным коробкам и конкретным потребителям, размещаются в гофрированном пластиковом или металлическом рукаве.

В последнее время выполняется в основном только скрытая проводка в штробах минеральных оснований и в полостях каркасных конструкций. Основную массу проводов ведут по потолкам, прикрепляя их специальными пластиковыми клипсами, хомутами. Все электрические магистрали легко скрываются в межпотолочном пространстве натяжных или, к примеру, гипсокартонных потолков. Возможно устройство проводки в бетонных стяжках с соблюдением некоторых технологических норм.

Штробы, по которым проводники опускаются к розеткам и выключателям должны быть строго вертикальными, если необходимо они могут поворачивать только под прямым углом. Следует в обязательном порядке делать план прохождения проводов в стенах, особенно если имеется горизонтальная составляющая пути. Это гарантирует сохранность проводника от перебивания при монтаже каких-либо навесных конструкций.

Местоположение ответвительных коробок также рекомендуется обозначать на плане, ведь они будут зашпаклёваны и заклеены обоями. Коробки должны располагаться ниже подвесных потолков, доступ к ним нельзя перекрывать мебелью или другими массивными конструкциями. Как правило, их устанавливают в коридорах над межкомнатными дверьми.

Провода, приходящие в распределительные коробки, зачищаются от изоляции и коммутируются с помощью сварки, клемм, СИЗов.

Особого отношения требуют к себе кабели слаботочных потребителей (телевизионные, интернет-провода, охранные, звуковые, телефонные). Во избежание помех их нельзя прокладывать в непосредственной близости от силовых магистралей, тем более в одной гофре с розеточными проводами.

Розетки, выключатели, вывода

Перед началом монтажа электропроводки расположение розеток, выключателей и выводов должны быть точно определены и указаны в плане. Главное требование заключается в том, чтобы они были легкодоступны и функциональны.

На данный момент стандартом считается размещение выключателей на высоте 900 мм от пола, розеток — в районе 200 — 300 мм. На рабочей стене кухни розетки устанавливают не ниже 900 мм, так как столешница располагается на высоте 850 мм. Для некоторых стационарных потребителей розетки устраивают на нестандартной высоте (ЖК-телевизоры, водонагреватели, встраиваемая в мебель техника).

Установочные коробки для выключателей размещают на расстоянии более 100 мм от черновых дверных проёмов, со стороны ручек. Так их не будет перекрывать обналичка или открытое дверное полотно.

Очень внимательно следует подойти к расчету общего количества розеток, тогда в будущем не придётся нагромождать опасные многоэтажные конструкции из тройников и удлинителей.

Нельзя забывать об уличных розетках, ведь очень часто просто необходимо подключить на улице какой-либо прибор: насос для полива, минимойку для автомобиля, электроинструмент, магнитолу и т.д.

Естественно, розетки нужно применять с контактом заземления.

Для ванных комнат используют розеточные механизмы с защитным кожухом и пластиковыми шторками закрывающими проводники. Они имеют маркировку степени защиты IP44 или IP55. Специальные безопасные розетки есть для детских комнат и для улицы.

Некоторые бытовые приборы для подключения имеют клеммы вместо штепсельных вилок (кондиционеры, регуляторы тёплого пола, варочная поверхность, кухонная вытяжка…). Для них предусматривают не розетки, а выводы проводов из стены необходимой длины и сечения.

Резервное электроснабжение

В частном доме в отличие от городской квартиры имеется возможность интегрировать в систему электроснабжения источники аварийного электропитания. Это могут быть дизельные, газовые, бензиновые генераторы. При недостатке мощностей или сбоях в общих сетях, они запускаются автоматически или вручную. Генераторы располагают на подготовленных площадках снаружи помещений в специальных кожухах или в подсобных строениях.

Всё большее распространение получают альтернативные источники электроэнергии, такие как ветрогенераторы, гелиосистемы.

Если основное электропитание не соответствует нормам (в загородных электросетях нередки отклонения частоты, провалы напряжения, высокочастотный «шум»), то система резервного электроснабжения может включать в себя стабилизаторы, инверторы — устройства, улучшающие качество электроэнергии.

Турищев Антон, рмнт.ру

Еще не так давно владельцы частных домов подключались к ЛЭП самостоятельно. В контролирующие организации нужно было только подать заявку, а также установить счетчик. Сегодня ситуация в корне изменилась. Для подключения к электросети нужно предоставить проект с описанием способов питания всех установленных в доме приборов (котла, колонки и т. д). То есть в пакет необходимых для получения разрешения документов в обязательном порядке должна входить однолинейная схема обеспечивающей их работу системы. О том, как ее составить, и о том, как устроить электроснабжение частного дома грамотно, и поговорим далее.

Проект электрификации загородного дома. Трехфазная или однофазная сеть?

Конечно, прежде чем чертить какие-либо схемы и идти оформлять подключение, нужно будет определиться с разновидностью электроснабжения, его источником и т. д.

В частных домах, как и в городских квартирах, может использоваться трехфазная или однофазная сеть. У той и другой разновидности имеются как свои недостатки, так и достоинства. Изначально любая промышленная сеть имеет три фазы. В многоэтажках они обычно распределяются по квартирам. При этом из-за различия в количестве используемых электроприборов нагрузка на фазовые провода часто бывает разной. В результате иногда выгорает В частном доме подобных проблем обычно не возникает, поскольку хозяин один, а следовательно, контролировать нагрузку при распределении фаз гораздо проще. Однако при неправильном использовании сети разного рода проблемы - вплоть до выхода из строя электроприборов - могут возникнуть и в этом случае. Для предотвращения подобных неприятностей следует использовать стабилизатор, стоит который очень недешево. Помимо этого придется закупать оборудование и элементы, предназначенные именно для трехфазной линии. Что также влетит в копеечку. Поэтому использоваться трехфазная схема электроснабжения частного дома должна тогда, когда в этом действительно существует необходимость. То есть в том случае, если предполагается установка очень мощных приборов или оборудования - станков, электроплит и т. д.

Преимуществом однофазных сетей является относительная дешевизна и простота в использовании. Недостатком же - не слишком высокая мощность. Такую сеть целесообразнее монтировать в небольших жилых или дачных домиках.

Автономное электроснабжение

Одним из важных условий комфортного проживания в любом здании является постоянное наличие тока в сети. Однако, к сожалению, тогда, когда электроснабжение частного дома производится от общей ЛЭП, часто возникают проблемы, связанные с перебоями в его подаче. Неплохим выходом из данной ситуации может стать дополнительное использование автономных источников питания. К таковым можно отнести:

  • ИБП. В случае отключения электроэнергии это устройство начинает функционировать моментально и автоматически.
  • Генератор. Такое оборудование работает на бензине, дизеле или газе. Также может включаться автоматически. Время функционирования зависит только от количества топлива. При достаточной мощности генератор может обеспечивать электроэнергией даже очень большой дом в течение длительного времени.

Как получить разрешение на подключение

Итак, с количеством фаз, разновидностью дополнительных источников питания и т. д. вы определились. Что же дальше? В каком порядке к ЛЭП подключается частный дом? Электроснабжение загородных зданий контролируется той сетевой поставляющей компанией, в зоне ответственности которой они находятся. К ее специалистам и нужно будет обратиться, собрав необходимый пакет документов. Их перечень следует узнать заранее.

После получения документов сетевая компания подготовит техусловия на электроснабжение частного дома. Скорее всего, их придется согласовать с различными смежными организациями. Далее заключается договор. После того как сеть будет смонтирована, на место приезжает представитель сетевой организации и выполняет ее проверку на соответствие требованиям, изложенным в техусловиях. Осмотр производится при участии всех заинтересованных сторон. Далее Ростехнадзором выдается разрешение на эксплуатацию сети.

Однолинейная схема

Для начала давайте посмотрим, что, собственно, представляет собой такой чертеж. Однолинейная схема - это, по сути, та же принципиальная, но выполненная в более простой форме. То есть все магистрали как однофазные, так и трехфазные обозначены на ней одной линией. Подробная детализация в таких схемах отсутствует. Поэтому они компактны и одновременно дают достаточно четкое представление о том, каким именно образом выполняется электроснабжение частного дома.

Существуют некоторые правила составления таких схем, о которых и поговорим далее. Особой сложностью они не отличаются, но знать о них нужно. Иначе проект не будет принят.

Цель составления и основные предъявляемые требования

Частного дома - это важный документ, по которому производятся все монтажные работы. Составлять ее нужно таким образом, чтобы:

  • Была обеспечена безопасность пользования электрооборудованием в плане поражения электрическим током.
  • Было гарантировано отсутствие риска возникновения пожара в доме в результате короткого замыкания, расплавления проводов и т. д.
  • В процессе эксплуатации здания проживающие в нем люди имели возможность без проблем пользоваться всеми необходимыми им современными мощными электроприборами.

Это основные предъявляемые к данному документу требования.

Какие виды существуют

Такая упрощенная схема электроснабжения частного дома может быть:

  • Исполнительной. Чаще всего этот вариант составляют уже в процессе эксплуатации объекта. К примеру, в том случае, если нужно внести какие-либо изменения в действующую систему или по каким-нибудь причинам существует необходимость предоставления сведений в энергосбытную компанию. Перед составлением схемы линия в этом случае просто обследуется визуально.
  • Расчетной. Составляется такая схема перед монтажом системы, к примеру, в новом доме или при полной замене старой электропроводки. При этом производятся все необходимые расчеты (нагрузок, сечения кабелей и т. д), а также подбор подходящего оборудования (аппаратов защиты и т. д).

Правила составления (условные обозначения)

Разумеется, начерчена линейная схема электроснабжения частного дома должна быть с соблюдением всех положенных нормативов. Последние определяются ГОСТ 2.702-75 и действуют с 1988 года. В них указано, какие именно условные обозначения должны использоваться для представления на схеме тех или иных элементов электропроводки дома. Для отображения трехфазного подключения могут применяться такие способы:

  • перечеркнутая линия с проставленной рядом с выводом или вводом цифрой «3»,
  • перечеркнутая тремя косыми черточками прямая линия.

Для обозначения приборов, щита, розеток и т. д. используются точно такие же символы, как и в любых других электросхемах (ГОСТ 2.709).

Что должно присутствовать

Однолинейная схема электроснабжения частного дома в обязательном порядке должна включать в себя такие элементы:

  • точку подключения к электромагистрали;
  • марку вводного устройства и номинальный ток в точке подключения;
  • марку кабеля, его сечение и длину (с точностью до метра);
  • значения потери напряжения в линиях;
  • расчетную и фактическую мощность ВРУ, их cosφ и расчетный ток;
  • марку защитных устройств и их номинальный ток;
  • расчетные нагрузки;
  • границу балансовой принадлежности;
  • разновидность шкафа АВР с указанием режима его работы;
  • используемые приборы коммерческого учета и контроля.

Как начертить

Конечно, нарисовать схему можно и на бумаге, пользуясь карандашом и линейкой. Однако в наше время проще сделать это на компьютере или ноутбуке. Существует различное ПО, с помощью которого схема электроснабжения частного дома может быть составлена быстро и без проблем. После отрисовки она просто распечатывается на принтере. К примеру, программа «1, 2, 3 схема» предназначена для создания однолинейной схемы электрощитка, а Semiolog позволяет создавать все необходимые этикетки. Скачать это ПО можно с официального сайта, что гарантирует отсутствие «мусора» и вирусов. Установка и использование бесплатные. «1, 2, 3 схема», помимо всего прочего, позволяет:

  • в соответствии с требованиями подобрать корпус электрощита;
  • укомплектовать его модульными аппаратами;
  • определить иерархию подключения последних;
  • сформировать готовую схему.

В базе программы имеются актуальные сертифицированные артикулы необходимого оборудования.

Расчет нагрузок

Таким образом, при составлении однолинейной схемы электроснабжения дома нужно будет выполнить расчет нагрузок, потерь напряжения, определиться с мощностью оборудования и О том, как это делается, и поговорим далее.

Жилой частный дом, электроснабжение которого может производиться как через однофазную, так и через трехфазную сеть, разумеется, будет оборудован самыми разными электроприборами. Для того чтобы рассчитать нагрузку на линии, следует сложить их мощность и разделить на напряжение. В результате получится необходимая сила тока. Зная ее, по специальным таблицам можно определить, не перегружена ли сеть и какой кабель необходим для проводки. Выполняя расчеты, следует учитывать мощность не только уже имеющихся электрических приборов, но и запланированных к покупке в будущем.

К некоторой очень мощной бытовой технике, к примеру, к стиральной машине, котлу или электроплите лучше всего протянуть отдельный кабель. Часто отдельную магистраль проводят и к оргтехнике. В случае использования в гараже или хозпостройке какого-нибудь профессионального оборудования, как уже упоминалось, применяется трехфазное электроснабжение частного дома.

Как подобрать кабель для сети

Для однофазного подключения понадобятся провода с тремя жилами, для трехфазного, - соответственно, с пятью. При разработке проекта очень важно выбрать кабель подходящего сечения (руководствуясь ПУЭ). Данный показатель можно узнать по специальным таблицам, в зависимости от силы тока. Предварительно вычисляется необходимый диаметр проводника. Делается это по формуле d=k×I+0.005. Здесь k - постоянный коэффициент для металла проводника. К примеру, для меди он равен 0,034. Буквой I обозначается сила тока.

Продают провода, используя в качестве системы измерения не диаметр, а сечение. Следовательно, далее нужно будет определить именно его. Для этого существует формула S=0.785×d2.

Предварительный расчет можно сделать, исходя из того, что на квадратный миллиметр медного провода может приходиться 10 А, алюминиевого - 7 А. На практике для розеток обычно используется провод в 2.5 мм 2 , а для освещения 1.5 мм 2 .

Подбор вводного устройства

Подключение электроснабжения частного дома выполняется через так называемые ВУ. Представляют они собой металлические корпуса, в которых собраны устройства, предназначенные для управления электросетью здания. Модели, выполняющие в том числе и функцию распределения, называются ВРУ. Устанавливают вводные устройства либо на столбе линии электропередачи, либо рядом со зданием.

При выборе ВРУ в частный дом, электроснабжение которого должно быть безопасным и бесперебойным, нужно учитывать:

  • Величину линейного напряжения. К загородным домам обычно подводят линии в 220 В.
  • Частоту тока. Это постоянная величина и составляет она 50 Гц.
  • Режим нейтрали. Так называют тип заземления. В частном секторе оно обычно проводится по схеме TN-C. При этом нулевой и защитный провод протягиваются в одном проводнике. Разделение их выполняется внутри ВУ.
  • Характеристики тока короткого замыкания. В расчетах электросхем обычно учитывается короткое замыкание на трех фазных проводниках под напряжением. Вычисления производятся по специальным формулам.
  • Установленную мощность.

В системах TN-C при 220 В обычно используется однополюсной вводный автомат защиты, при 380 В - трехполюсной. В первом случае расчет мощности вводного устройства рассчитывается по формуле I р=P р/U ф×cos ф (где U ф - фазное напряжение, Pp - расчетная мощность, Cos ф -активная/реактивной мощности). Мощность вводного аппарата для сети 380 В находится по формуле Ip=Pp/(√3xUhx cos ф) (где Uh - напряжение сети).

Номинальный ток должен быть на 10% больше расчетного. Поэтому окончательный результат определяют по формуле I т.р.=I р×1,1.

Щиты АВР

Частного дома обычно включает в себя и этот элемент. Щиты АВР предназначены для обеспечения резервного питания при исчезновении напряжения в основном источнике. Дополнительные вводы этих устройств могут подключаться как к стационарной сети, так и к генератору. Существуют такие типы щитов:

  • С приоритетом первого ввода. В этом случае при исчезновении напряжения на основном вводе автоматически происходит переключение на резервный. В случае появления тока происходит обратный процесс.
  • Без приоритета. Обратно на основной ввод при появлении на нем напряжения автоматически такие устройства не переключаются. Данная процедура в этом случае производится вручную.
  • С секционированием. В таких устройствах питание подается через систему выключателей, установленных на вводах. При пропадании напряжения на каком-либо из них начинает функционировать третий выключатель, подавая напряжение для обесточенных потребителей с рабочего ввода.
  • С ДГУ. В этом случае при пропадании напряжения на обоих вводах запускается генератор. При восстановлении основного питания система возвращается в исходное состояние. Электроснабжение частного дома с использованием подобного варианта будет бесперебойным в любом случае.

Различаться щиты АВР, помимо всего прочего, могут и по исполнению. Для тока в 25-160 А используются навесные модели, для 160-400 А - напольные. Кабели вводятся и выводятся через люк в нижней части корпуса. Комплектующее оборудование устанавливается внутри шкафа на специальной панели.

Основные правила проведения электропроводки

Разумеется, электроснабжение частного дома своими руками должно быть устроено с соблюдением всех необходимых правил. Касается это и такой операции, как разводка кабелей по помещениям. Непосредственно заводится через отверстие в стене. По помещениям кабели лучше всего тянуть в трубках, заложенных в стены при строительстве. В этом случае при необходимости можно будет легко заменить любой пришедший в негодность провод. Каждая труба должна быть заполнена кабелем не более чем на 40%. Это обеспечит легкий демонтаж. Также закрытая проводка иногда монтируется за подвесными или натяжными потолками, вдоль стен, обшитых гипсокартоном на каркасе и т. д. При этом также используются пластиковые или металлические трубы.

Внутреннее электроснабжение частного дома из дерева обеспечивается путем разводки открытой проводки. Кабели при этом протягиваются в специальных каналах из пластика. Высота их положения на стенах не нормируется. В одном канале нельзя протягивать одновременно осветительные, силовые и слаботочные провода. В местах ответвлений и в открытой, и в закрытой системе устанавливаются распределительные коробки.

Если раньше владельцы частных домов могли подключаться к ЛЭП или РП самостоятельно, просто подав соответствующую заявку, то сегодня для подключения к электросетям надо предоставить проект электроснабжения частного дома и схему электропроводки. Сделать электропроект самостоятельно, если вы не профессионал, не то, чтобы невозможно, но очень сложно.

Несмотря на подробные инструкции к действию, которыми пестрят тематические сайты и форумы «очумелых ручек», к составлению проекта и его согласованию с энергоснабжающей компанией лучше привлечь специалистов. Впрочем, электромонтаж тоже не стоит выполнять самостоятельно. Во-первых, это небезопасно. Во-вторых, намного дольше. В-третьих, зачастую заказать электропроект дешевле, чем разрабатывать и воплощать его самостоятельно. В-четвёртых, самостоятельное подключение жилых домов к сетям невозможно в принципе: всё придётся согласовывать с энергетиками, контролирующими и ресурсоснабжающими организациями.

Компания СтройПроект поможет выбрать оптимальный план

Итак, для того, чтобы система электроснабжения частного дома работала как швейцарские часы, нужно заказать проект, подробно описывающий схему энергоснабжения, расчёт потребляемой мощности, используемое электрооборудование, последовательность выполнения монтажных работ и т.д. Но в первую очередь, следует определиться с источником питания: откуда вы планируете подводить электроэнергию на распределительный щит.

Сегодня мы поговорим про автономное электричество, какое оно бывает, как оборудовать дом таким источником электроэнергии, как проводить подбор оптимальных систем. И самое главное, «стоит ли овчинка выделки».

Особенности подключения к сетям ЛЭП

Без электричества сейчас трудно представить комфортабельное жилье. Благодаря ему жилище освещается, обогревается, выполняется готовка пища, и нагрев воды. Вот только далеко не всегда есть возможность обеспечить электричеством жилье, особенно если дом находится далеко от города.

Многим владельцам загородных домов и дачных участков, особенно если они находятся далеко от цивилизации, приходится решать вопрос с энергообеспечением дома.

Самым распространенным решением является подключение дома к сетям ЛЭП, однако они далеко не везде имеются или же ближайшая линия находится на приличном удалении от дома.

В таком случае обеспечение электричеством дома может оказаться очень дорогим удовольствием. Ведь придется согласовывать вопросы по поставкам этого источника энергии с соответствующими органами, оплачивать установку подстанции и опор ЛЭП для подведения к дому.

И особенно неприятно то, что приобретаемое оборудование, причем за немалые деньги (подстанция, провода, опоры) перейдут на баланс местных энергосетей, то есть владельцем всего будут являться они, а владельцу дома еще придется и платить за поставки электроэнергии.

Поэтому такой вариант для многих может стать нецелесообразным, достаточно хлопотным и дорогостоящим.

Автономные источники электроэнергии

Второй вариант обеспечить загородный дом электричеством – использовать автономные источники энергообеспечения. Такими источниками могут стать ветер, солнце, вода и горючие материалы.

Используя автономное энергообеспечение, владелец дома становится полностью независимым в плане получения электроэнергии для потребления.

Не требуется никаких согласований, протяжки ЛЭП и т. д. Конечно, получение электроэнергии все равно будет связано затратами. И на начальном этапе они будут достаточно весомыми, поскольку необходимое оборудование стоит немало.

В дальнейшем необходимо еще и проведение обслуживания всех составляющих системы энергообеспечения, но в итоге все окупиться.

Коротко рассмотрим самые распространенные автономные источники электроэнергии.

Солнечные панели

Сейчас все большую популярность завоевывают . Суть такого источника проста – имеются полупроводниковые фотоэлементы, в которых при попадании на них солнечных лучей генерируется электрический заряд.

Количество вырабатываемой энергии напрямую зависит от площади фотоэлементов, поэтому они собираются в панели.

Панель площадью в 1 м. кв. способна выдать 100 Ватт мощности с напряжением 20-25 В.

Чтобы полностью обеспечить дом электричеством площадь панелей должна быть значительной.

Из положительных качеств такого источника электроэнергии является его долговечность, полная экологичность, бесшумность.

Панели требуют минимум обслуживания, а электроэнергия, выработанная ими, является полностью бесплатной и доступной.

Но есть и недостатки. Для обеспечения электроэнергии в необходимом количестве, площадь панелей может достигать значительных размеров, которые еще нужно и правильно расположить.

Энергия эта непостоянна. В солнечные дни панели будут работать с максимальным выходом, но бывают же и пасмурные дни. Поэтому общее количество выработанной электрической энергии зависит от того, сколько солнечных дней в году в регионе, где располагается дом.

Еще один недостаток, причем весомый – это стоимость панелей. Цена за каждый Ватт выработанной энергии составляет сейчас примерно 1,5 $, то есть только за панели, вырабатывающие 1 кВт электроэнергии, придется выложить 1,5 тыс. долларов. А еще потребуется покупать и остальное оборудование, необходимое для работы системы.

Ветроэлектрические установки

Вторая по популярности автономная система энергообеспечения – ветряная. Для получения электроэнергии используются ветрогенераторы.

По сути, это обычные генераторы, на ротор которых надеты лопасти. За счет ветра ротор вращается и происходит генерация электричества.

Из положительных качеств ветрогенераторов отмечается достаточно компактные размеры, относительная бесшумность работы, экологичность, долговечность. Также существует возможность самодельного изготовления такого генератора.

Но недостатков у ветряной системы больше. Первый из них – стоимость, обойдутся ветряные генераторы не дешево.

Учитывая то, что КПД ветрогенераторов невысокая, то для полного обеспечения дома электричеством, потребуется установка трех и более ветряков небольшой мощности или же одного, но достаточно производительного. И в обоих случаях затраты на приобретение будут значительными.

Опять же необходимо учитывать и климатические условия. В зонах, где средний годовой показатель скорости ветра не превышает 8 м/с, использовать ветрогенераторы будет нецелесообразно, поскольку они неспособны будут работать в оптимальном режиме.

Стоит также учитывать, что в дни полнейшего безветрия можно остаться без электричества, поэтому использовать ветряную автономную систему энергообеспечения лучше, если имеется резервный источник электроэнергии.

Топливные генераторные установки

Резервным источником электроэнергии могут стать генераторы, работающие на жидком или газообразном топливе (бензин, дизтопливо, газ).

Здесь все просто: установка состоит из двигателя внутреннего сгорания и генератора. Двигатель вращает ротор, и генератор вырабатывает энергию.

Полностью автономной такую систему назвать нельзя, все-таки необходимо топливо, которое еще и дорожает постоянно. Но как резервный источник электроэнергии такие генераторные установки являются самыми оптимальными.

В случае, когда пасмурная погода стоит уже несколько дней или же наблюдается безветрие, всегда можно запустить генераторную установку для восполнения заряда батарей.

Из положительных качеств генераторных установок, работающих от топлива, отмечается постоянная доступность электроэнергии, такие установки сравнительно дешевые, они обеспечивают хороший выход энергии.

К недостаткам же их относится потребность в топливе, что обеспечивает постоянные затраты. Такие установки не могут работать длительный период, а двигатели внутреннего сгорания требуют технического обслуживания.

Также для использования генераторных установок необходимо отведение отдельного помещения и организацию отвода выхлопных газов, ну и, естественно, ни о какой экологичности и речи быть не может.

Гидроэлектростанции

Реже всего в качестве автономного источника питания используется гидроэлектростанция по одной простой причине, далеко не у всех возле дома протекает река или мощный ручей.

Суть работы такой станции сводится к тому, что текущая вода вращает лопасти турбины, за счет чего в генератор вырабатывает электричество.

Положительные качества гидростанций таковы: стабильная подача энергии круглосуточно, поскольку вода в реке или ручье не замедляет скорость движения. Такие станции полностью экологичны, долговечны и практически не требуют обслуживания.

Главным же их недостатком является необходимость установки на берегу реки или возле ручья. При этом скорость движения воды должна быть высокая.

Гидростанция способна вырабатывать энергию и при медленном движении воды, но в таком случае река зимой будет покрываться льдом, и использовать станцию уже не получиться.

Большая же скорость воды будет являться гарантией того, что река или ручей не перемерзнут. Второй недостаток – стоимость станции.

И все же концепция обеспечения дома автономной системой энергообеспечения является перспективной и многие ею интересуются.

Выше мы рассмотрели основные виды источников электричества, но их одних недостаточно, чтобы в доме была электроэнергия.

Дополнительно стоит отметить, что эффективность любой автономной системы зависит от правильности расчетов.

Особенности установки и эксплуатации автономных источников

Перед тем как приобретать и устанавливать любую из систем, нужно правильно произвести все необходимые расчеты ведь со временем количество потребителей электроэнергии в доме может увеличиться, к примеру вы решите установить и это нужно учесть в расчетах.

Рассмотрим для начала на примере солнечной системы.

Солнечная автономная система.

Все расчеты нужно начинать с подсчетов суммарного потребления электроэнергии в доме, то есть подсчитать мощность всех потребителей. При этом важно их разделить.

Дело в том, что часть потребителей электроэнергии без проблем работают от сети с постоянным током и напряжением в 12 или 24 В. Такими потребителями могут быть те же светодиодные лампы, которые лучше установить вместо обычных ламп накаливания. Да и вообще, все работы следует начинать с оснащения дома экономичными потребителями электроэнергии.

Исходя из суммарной мощности потребления тока, производится подбор аккумуляторных батарей и инвертора. И только после этого переходят к подсчету количества солнечных панелей, а также подбора контроллера.

Можно и не заниматься вычислением площади солнечных панелей, емкостью АКБ и инвертора.

Многие производители предлагают уже готовые комплекты, включающие все необходимое оборудование. При приобретении такого комплекта достаточно знать только суммарное потребление электроэнергии.

Причем при выборе комплекта важно учитывать, чтобы у него имелся некий запас по мощности, чтобы вся система не работала на предельных значениях. Общая стоимость такой системы во многом зависит от ее мощности.

Подводим итог

Автономное электричество в доме является достаточно интересным решением. Но стоимость его пока достаточно высока, поэтому не всем будет по карману.

Но с другой стороны, при отсутствии подключения к промышленным ЛЭП, и больших расстояниях до цивилизации, лучше все же потратиться на автономное энергообеспечение, чем протянуть новую линию. Но в каждом отдельном случае хозяин дома принимает решение сам.

Для упрощения чертежей и их восприятия применяются различные методики. Часто используется однолинейная схема электроснабжения жилого дома, предприятия или частного строения, которая способствует разработке и пониманию сложных проектов.

Что такое однолинейная схема

Главной особенностью однолинейной схемы является то, что данная принципиальная схема состоит полностью из одних линий обозначения трехфазных или двухфазных цепей. Такой подход позволяет обеспечить более целесообразное использование технической документации. Т.е. в один техпроект можно поместить несколько разных чертежей, не связанных друг с другом.

Фото – однолинейная схема

Существует два типа таких схем :

  1. Расчетная;
  2. Исполнительная.

Расчетная однолинейная схема помещения в основном используется после готового просчета нагрузок, необходимых для питания отдельного здания. Иногда её проектируют после того, как будет рассчитана потребность проводов и питающих кабелей.

Исполнительная принципиальная однолинейная схема используется для перерасчета действующей системы подачи энергии. В большинстве случаев, это необходимо для внесения серьезных изменений в уже устанавливающийся проект.


 Фото – однолинейная схема подстанции

Видео: пример работы с контуром электроснабжение

Как выполнить однолинейную схему

Электрическая однолинейная схема электроснабжения квартиры, дома, частного предприятия выполняется по требованиям ГОСТ 2.702-75. Согласно нормам, у Вас должно получится изображение 3 фаз, питающих сеть конкретного помещения и линии групповых сетей, которые отходят от питающих. При этом схему не нужно подробно детализировать, основная её цель – давать представление про общую конструкцию системы электрического снабжения.

Фото – Принципиальная схема подстанции

Именно благодаря такой подаче информации, в итоге получается достаточно простой чертеж, четко передающий основные параметры сети питания. Многие начинающие электрики могут усомниться в эффективности таких чертежей, ведь кажется, что непонятно, как их отобразить тогда трехфазное или двухфазное питание.

Все очень просто: возле линии, которая определяет многофазное питание ставится цифра и перечеркнутый штрих, как на фото ниже. Цифра в такой схеме отвечает за определение количества фаз, а перечеркнутая косыми отрезками линия – это определение фазы.

Помимо отображения отдельных проводов, также важно изобразить на чертеже дополнительные детали электрической схемы. Для обозначения УЗО квартиры, контакторов, выключателей и прочих дополнительных элементов, Вам также нужно ознакомиться с ГОСТ 2.709, который предоставляется как в ПДФ, так и обычным текстом. В этом документе указываются общепринятые варианты черчения подобных элементов.

Рассмотрим пример однолинейной схемы квартиры (также можно использовать для электроснабжения дома):


 Фото – пример однолинейной схемы

Для защиты групповых линий от перегрузки и общей цепи помещения от электрического замыкания, используются автоматические выключатели. Их, в свою очередь, на чертеже «подстраховывают» устройства сверхтоков. В схему в обязательном порядке нужно включить не только основные её составляющие (кабеля ввода, заземления, УЗО), но и розетки, выключатели света в комнатах.

На чертеже выше Вы можете обратить внимание, что возле перечеркнутых линий косыми штрихами нет цифр. Вместо них используется определение фазы по количеству штрихов. Если на схеме показано 2 штриха – то питание двухфазное, если 3 – то, соответственно, трехфазное. Но при этом однофазная проводка обозначается одной линией с одним штрихом.

Такое подключение отлично демонстрирует однолинейная схема трансформатора КТП :


 Фото – однолинейная схема трансформатора ктп

Примеры того, что должна включать однолинейная типовая схема электроснабжения поликлиники, квартиры, загородного или дачного дома, завода или прочих помещений:

  1. Точку, где объект подключается к электрической сети;
  2. Все ВРУ (вводно-распределительные устройства);
  3. Точку и марку прибора, который используется для подключения помещения (в большинстве случаев, нужны также параметры щита);
  4. Нужно не только начертить кабель питания, но и отметить на схеме его сечение и марку, иногда мастера помечают номинал;
  5. Проект должен содержать данные про номинальные и максимальные токи оборудования, которое используется на объекте.

Еще очень важно использовать примерные расчетные нагрузки, которые могут стать максимальными для определенной сети электропитания (АТС) Вашего поселка, города. Правила выполнения могут варьироваться в зависимости от требования к конкретным помещениям.

Вы должны уделять внимание любой мелочи, ведь основные требования к проекту выдвигаются снабжающей электричеством компанией. Именно однолинейная схема электроснабжения предприятия, дома, цеха является основополагающим документом согласно ГОСТ, который отвечает за эксплуатационные ответственности разных сторон. В особенности она необходима для подключения к локальной сети дома с АВР:

Фото – дом с авр

Чтобы бесплатно разработать однолинейную схему электроснабжения детского учреждения, частных построек (гаражей, домов, квартир, киосков), многоэтажного жилого здания, завода (СНТ), вахтовых вагонов, Вам понадобится ЕСКД. ЕСКД – это Единая система конструкторской документации.

Дома однолинейная схема электроснабжения чертится вручную или при помощи AutoCAD (чертёжная программа). Данный софт поможет разработать проект для любого объекта (офиса, торгового павильона, подстанции, школы, магазина, коттеджа, НПС) и потребителей.

Как шаблон, представляем однолинейную схема ЗРУ-10 кВ, к слову, по её аналогии разрабатывается схема ИБП АББМ:

Фото – однолинейная схема ЗРУ 10 кВт

Для разработки схемы при помощи специалистов, Вам нужно будет обратиться в конструкторское бюро своего города. Такие учреждения есть в Белгороде, Москве, Санкт-Петербурге и других крупных и средних населенных пунктах.