07.10.2018

Электроснабжение в частном доме. Энергоснабжение частного дома


Если вы решили построить собственный дом или просто сделать капитальный ремонт, то без монтажа или замены электропроводки вам никак не обойтись. Составление функциональной и практической схемы электроснабжения является первоначальным этапом работы. Для того, чтобы процесс монтажных работ можно было облегчить и ускорить составляют принципиальную схему электропроводки.

Для чего составляет схема электроснабжения?

  1. Детальная план-схема позволяет рассчитать количество расходных материалов;
  2. При помощи принципиальной схемы вы сможете наглядно знать, где именно и какой потребитель будет располагаться (розетки, электросчетчик, вводной щиток и др.).

Схема электропроводки (электроснабжения) в частном доме

На рисунке внизу видно, что при помощи воздушной ЛЭП (линии электропередач)выполнен подвод сети 220-380 Вольт. С установленного столба,ЛЭП подводятся непосредственно к электрическому щитку: фаза и ноль (PEN).

Рисунок 1. План однофазного ввода

Электрослужбы в последнее время требуют устанавливать электрические счетчики непосредственно на улице ввводном электрощитке, где также располагается УЗО и автомат.

Далее электропроводка подключают к внутреннемуэлектрощиткуособняка, откуда и продолжается электроснабжение собственногоособняка. Существует несколько групп, на которые можно разделить основных потребителей электричества:

  1. Силовая (холодильник, посудомоечная машина, бойлер, котел и т.д.);
  2. Освещение (люстры, бра, сапфиры и прочие);
  3. Хоз. помещения(подсобки, подвалы, гаражи и т.д.).

Каждая группа должна иметь собственный защитный автомат и УЗО.

Рисунок 2. Однофазная линия питания — схема расположения.

1. вводнойзащитный автоматический выключатель;

2. электрический счетчик;

4. автоматический выключатель однополюсного типа;

5. шина нулевая;

Рисунок 3. Электропроводка коттеджа – план-схема

Рисунок 4. Электроснабжения собственного дома – схема принципиальная

В случае, если у вас двухъярусный или большой коттедж, то лучше всего подойдет использование раздельных групп потребителей, будь то комнаты, этажи или отдельные части особняка.

Электропроводка загородного дома – трехфазная схема.

Если Вы используете трехфазный ввод на дом (L1,L2,L3), то применение защитного нулевого проводаPEN будет необходимым.

Рисунок 5. Расположение и подключение трехфазного питания особняка – схема.

1 – трехфазный защитный автоматический выключатель на вводе;

2 – счетчик электроэнергии;

3 –УЗО-селективное;

4 – нулевой провод;

5 –автоматический однополюсный выключатель;

6 –УЗО на отдельную группу;

7 – заземляющая шина.

Схема электропроводки квартиры своими руками

Разница от вышеописанной схемы будет заключаться в количестве потребителей, а также ввод начинается с электрического щитка на этаже по имеющейся кабельной линии, в отличие от воздушной, как для дома. При этом важно соблюдать

Чтобы ввести электропроводку в квартиру, необходим этажный щиток, также он должен дополнительно иметь такие аппараты, как счетчик и соответственно вводный автомат. В рядовых случаях каждая квартира располагает двумя отдельными друг от друга линиями питающей сети. Чтобы защитить каждую из имеющихся линий, их необходимо снабдить защитным предохранителем или автоматическим пакетным выключателем. Благодаря этому, если возникнет короткое замыкание на одной из имеющихся линий, квартира не будет обесточена и сможет использовать электроэнергию со второй линии.

В квартире можно использовать электрические проводки двух типов: открытую или закрытую.

  1. Открытая проводка предполагает использование проводов NYM или ШВВП;
  2. Закрытого типа электрическая проводка предполагает использование кабеля или провода, практически любого типа.
  3. Электропроводка закрытого типа разделяется на: сменную и несменную. Первая монтируется непосредственно внутри труб, выполненных из пластика. Вторая устанавливается под слоем штукатурки.

Кроме электрощитка на этаже (лестничной клетке), в квартире необходимо становить распределительный щиток. Таким образом, Вы получаете разделение всех помещений по отдельным секторам всех потребителей.

Планирование план-схемы будущей электропроводки для вашей квартире- процесс долгий, он должен учитывать расположение потребителей электричества (LED-телевизора, стиральной и посудомоечной машины, бойлера, холодильника и т.д.).Благодаря этому Вы определяете количество и месторасположение будущих сетевых розеток и выключателей.

Электроснабжение загородных домов имеет ряд отличительных особенностей. Главная из них - это необходимость подключения к воздушной линии (ВЛ). Тяготы по устройству этого подключения обыкновенно возлагаются на владельца дома, а границей ответственности между энергосбытовой организацией и домовладельцем является точка подключения к ВЛ .

Устройство ответвления

При устройстве ответвления может потребоваться дополнительная установка одной или нескольких опор, если расстояние от точки ввода в дом до линии ВЛ составляет более 25 метров. Сам ввод должен располагаться на высоте не менее 2,75 метров, а стеновой проход должен быть выполнен в соответствии с требованиями пожарной безопасности.

Речь идет о наличии в стене закладной трубки из несгораемого материала, а также о соответствии сечения вводного провода предельно допустимой нагрузке с учетом запаса. В качестве вводного проводника лучше всего использовать СИП, хотя не исключается и применение ВВГ или даже неизолированных проводов.

Для подключения к линии ВЛ следует применять только сертифицированные зажимы. Если говорить о СИП, то это, в первую очередь, прокалывающие зажимы с затяжными болтами, имеющими срывные головки.

Другой распространенный зажим для ответвлений - это известный многим . Для его монтажа проводники должны быть зачищены до чистого металла и обязательно отключены от напряжения.

Ограничение потребляемой мощности

Норма потребления электроэнергии на частное домовладение колеблется в зависимости от региона, но в среднем составляет 10-15 кВт. Кроме того, эта норма может зависеть от количества фаз в домовой сети и от каких-либо еще дополнительных условий.

Для того чтобы исключить повышенное потребление электроэнергии, энергосбытовые компании все чаще устанавливают индивидуальные ограничители потребляемой мощности , отключающие потребителя при достижении электрическим током определенной предельной величины.

Отличие от рядового заключается в отсутствии необходимости ручного включения после срабатывания, а также в том, что устанавливается вне досягаемости для абонента, например, на опоре.

Заземление

Особое значение при устройстве электроснабжения загородного дома имеет повторное заземление на вводе. Главную заземляющую шину, расположенную во вводном щите рекомендуется подключать к заземлителю, сопротивление которого не должно превышать 30 Ом. Причем заземлитель может быть и естественным, то есть представлять собой металлические элементы конструкции здания или инженерные коммуникации (трубы, проложенные непосредственно в земле).

Эти элементы в любом случае входят в . Но в случае использования их в качестве повторного заземляющего устройства срок их службы может существенно сократиться из-за вероятности прохождения через них большого электрического тока.

Поэтому лучше всего устроить отдельное заземляющее устройство . Конструктивно оно может представлять собой (хотя возможны и другие варианты) три стальных прутка диаметром не менее 16 мм, расположенных вертикально на глубине 0,5 метров от поверхности земли и соединенных стальной полосой 4*40 мм.

Прутки следует расположить в вершинах равностороннего треугольника со стороной 3 метра. Для подключения такого заземлителя к ГЗШ можно воспользоваться той же полосой 4*40 мм и проводом, имеющим сечение не меньше фазного. Все соединения в повторном заземлителе выполняются только либо при помощи сварки, либо болтами.

В остальном электроснабжение загородного дома не имеет принципиальных отличий от электроснабжения рядовой квартиры, за исключением более высокой потребляемой мощности.

Необходимо лишь в очередной раз напомнить, что для подключения своей загородной резиденции к сети ВЛ надо, прежде всего, вооружиться техническими условиями в местной энергосбытовой компании. В дальнейшем это поможет избежать лишних проблем, ведь проще действовать по строгим указаниям, зная, с какой стороны можно ждать подвоха.

В этой статье хочу начать описание концепции умного дома в моем понимании и рассмотреть некоторые аспекты ее реализации. Сразу оговорюсь, что я практически не вижу применения понятия «Умный дом» к квартире, так как в ней практически отсутствуют системы, требующие автоматизации. Совсем другое дело - частный дом. Он содержит множество систем, которые можно и нужно автоматизировать - начиная от водоснабжения и заканчивая освещением сада. Итак, мое определение. Умный дом - это набор автоматических систем, которые функционируют при минимальном участии его обитателей, обеспечивая при этом максимальный комфорт, безопасность и энергосбережение. При этом реализация должна быть по возможности простой и доступной.

Начну я с реализации энергоснабжения дома.

Резервное энергоснабжение дома
В отличии от квартиры, дом значительно сильнее зависим от наличия электроэнергии, ведь при ее отсутствии автоматически лишаемся практически всех систем - освещения, отопления, вентиляции, горячей воды и часто вообще водоснабжения, если используется насосная станция. Поэтому в рамках комфорта умного дома необходимо предусмотреть резервное энергоснабжение. Самое простое решение - это использование автономного генератора. Но его нужно еще правильно подключить, чтобы при возобновлении подачи энергии ничего не сгорело, выбрать его мощность, чтобы не перегрузить и определиться с его запуском. Конечно, можно установить электростанцию, мощностью от 10 кВт, с автоматическим запуском и со схемами согласования с электросетью, но цена ее непомерно высока. Та и установить ее не так и просто. Ну и остается вопрос, когда его запускать - сразу при отключении электричества, через полчаса или вручную. Ведь хождение с фонариком в ожидании запуска как-то не очень комфортно, а мгновенный запуск часто неудобен, особенно в ночное время или при 15-ти минутном отключении. Так что самый простой вариант получается дорогой и не очень удобный. Это привело к поиску более рационального решения.

Опишу коротко основную идею. Состоит она из нескольких решений:

  • Питание всего освещения дома через ИБП. Это позволит всегда иметь освещение на протяжении нескольких часов, в зависимости от аккумулятора, времени суток, количества и типа включенных ламп.
  • Наличие дополнительной разводки под розетки с резервным питанием. Это позволит обеспечить резервным питанием критические системы генератором минимальной мощности. Без необходимости отключать всех потребителей от розеток, чтобы не перегрузить генератор. Розетки желательно сделать другим цветом, чтобы их можно было легко идентифицировать.
  • Наличие схемы, автоматически подключающей генератор к сети, в случае ее отсутствия и отключающей генератор от сети при возобновления подачи электроэнергии.
  • Запуск генератора. Это можно решить на выбор - автоматически, по таймеру, вручную. Я предпочитаю ручной запуск.
  • Автоматическое глушение генератора.
Детали реализации
Все таки, отключение электроэнергии - это внештатная ситуация, нет смысла тратиться на полностью автономную систему. Поэтому разобьем потребителей на группы. Это освещение, критичные системы (котел, насос), некритичные системы (холодильник, вентиляция, телевизор). Что доставляет наибольший дискомфорт при отключении питания? Обычно - это отсутствие освещения. Без освещения сложно обойтись, ну и потребляет оно немного. Поэтому его резервируем в первую очередь, с помощью ИБП. Конкретную модель нужно подбирать исходя из нескольких условий - количество и тип ламп, тип и емкость аккумулятора. В большинстве случаев достаточно обычного компьютерного UPS, стоимостью $200. Подключается он в щитке, в разрыв линии освещения. Время работы от аккумулятора должно составлять не менее 30 минут, чтобы покрыть кратковременные отключения и дать время запустить генератор, в случае необходимости. Звуковую сигнализацию желательно отключить, чтобы не будить дом ночью.

Следующий вопрос - выбор мощности генератора. Обычно 2500 Вт более, чем достаточно. А это обычная потребительская модель, стоимостью около $400. Этого хватит, чтобы обеспечить питанием насосы котла и скважины, освещение, холодильник и компьютер. Питание всего от аккумуляторов, по аналогии с освещением, крайне невыгодно. Во первых - нужна большая выходная мощность инвертора, во вторых - большая емкость аккумуляторов и высокая цена их замены, в третьих - инвертор должен выдавать правильную синусоиду, так как к ее форме чувствительны некоторые двигатели и модулируемые горелки котла. Генератор же выдает чистую синусоиду, автономен не менее 15 часов на одной заправке, дешев. Также, он чаще всего комплектуется стартером и собственным аккумулятором, что позволяет при желании реализовать автозапуск.

Далее - разводка питания с резервированием от генератора. К ней подключаются насосы и котел. Необходимо обеспечить минимум по одной розетке в каждую комнату. Это позволит подключать по желанию остальную бытовую технику.

Ну и последнее - подключение.



Схема подключения систем резервного питания.

На схеме:
EL1 - освещение в доме,
Кл1 - клемма подключения к не зарезервированным розеткам
Кл2 - клемма подключения к зарезервированным розеткам
Кл3 - клемма, включенная в разрыв зажигания генератора.
К1 - реле управляющее контактной группой К1.2, К1.3, К1.4
G - генератор
UPS - источник бесперебойного питания
Когда есть напряжение в сети, обмотка реле находится под напряжением и питание подается напрямую в сеть. В случае отключения напряжения, контакты перейдут в исходное положение, обозначенное на схеме, и подключат к сети генератор. Освещение будет продолжать питаться некоторое время от аккумулятора UPS. В случае необходимости, генератор можно запустить, что обеспечит питанием освещение и резервные розетки, подключенные к клемме Кл2. Когда внешнее питание будет восстановлено, реле К1 сработает, отключив генератор от сети и разорвав цепь зажигания генератора, тем самым заглушив его. Система вернется в исходное состояние. Схема подключения является лишь демонстрацией идеи, а не принципиальной схемой.
В итоге стоимость всей системы составляет около $600 + работа по прокладке проводов. Но в некоторых случаях, можно использовать уже существующую проводку, если она грамотно выведена на щиток.

Послесловие
В статье описана базовая схема. Ее при желании можно и нужно улучшать. Особенно, когда появится возможность интеграции с удаленным управлением, мониторингом и прочим. Как минимум, в будущем можно добавить оповещение про отключение электроэнергии, удаленный запуск и отключение генератора, прочее. Также, вместе с освещением можно обеспечить резервным питанием через ИБП сигнализацию, роутер и сервера, но обычно этого не требуется. Так как они чаще всего комплектуются собственными резервными источниками питания. Достаточно включить их в розетку, подключенную к линии питания от генератора. Также, я не рассматривал подключение солнечных панелей и ветрогенераторов. Это дорого и плохо подходит именно для резервного питания. Они выдают малую мощность на протяжении всего срока службы, а для резервного питания нужна относительно большая мощность на короткий период - несколько десятков часов в год.
UPD: Учитывая это, предпочтение отдается не только комфорту решения ну и соблюдению баланса цена-польза. Данную задачу можно решить массой способов. Мне данное решение кажется наиболее сбалансированным. Дальнейшее увеличение комфорта сопровождается значительным ростом стоимости, что приемлемо не всегда.