08 | 02 | 2017

Трехфазные и однофазные сети — сходство и различия

До сих пор при описании монтажа различных частей электрических систем речь шла о жилище в многоквартирном доме, где по умолчанию проведена однофазная сеть. Частный дом во многих отношениях серьезно отличается от квартиры. Этих различий несколько.
1. В многоквартирном доме нельзя сказать, к примеру: «Я сделал заземление». О каком заземлении идет речь, когда всего лишь подключен третий провод к некой шине в неким щите, который обслуживает сразу несколько жилищ? В таком доме надо говорить «мы», постоянно оглядываясь на соседей.
2. В многолюдном доме между трансформаторной подстанцией и потребителем множество посредников — разнообразные ВРУ, ЩЭ, рубильники и прочее электромеханическое оборудование, которое человек, проживающий в квартире, может никогда не увидеть и о существовании которого даже не догадываться. Это не говоря уже о таких посредниках, как ЖЭК, ТСЖ и т. д.
3. Квартира является относительно небольшим помещением со своим, в общем-то, одинаковым микроклиматом. Частный дом в буквальном смысле отдан всем стихиям — жаре, морозам, ветрам и осадкам. Кроме того, электричество не сосредоточено только в жилом строении, ведь есть еще земельный участок и различные строения на нем.
В силу таких отличий и электрификация частного жилища будет серьезно отличаться от квартирной. Лучше всего рассмотреть поэтапно, как именно происходит монтаж электрики в частном доме. Подразумевается, что электромонтажные работы производятся одновременно с постройкой. Никакое современное строительство не обходится без электроэнергии, а значит, прежде чем приступить к самой постройке, необходимо провести на строительный участок электроэнергию.
В самом начале сайта было рассказано, в чем принципиальное отличие этих двух сетей, теперь необходимо сообщить, что происходит на практике. В 99 % случаев для квартиры устанавливается однофазная сеть. Отличить ее от трехфазной очень просто. Если во входящем кабеле 3 или 2 провода, то сеть однофазная, когда 5 или 4 — трехфазная (рис. 11.1).

Четырехжильным или двухжильным кабель становится, если убирается заземляющий проводЧетырехжильным или двухжильным кабель становится, если убирается заземляющий провод

Как известно, по проводам, передающим энергию на расстояние, течет трехфазный ток — так выгоднее. В квартиру он заходит однофазным. Расщепление трехфазной цепи на 3 однофазных происходит во ВРУ.

Ввод электроэнергии в частный дом

Есть всего 2 способа — подземный и воздушный. Наиболее часто встречающийся вид — это прокладка воздушной линии (ВЛ) от опоры линии электропередачи (ЛЭП) до самого дома.
ВНИМАНИЕ!
Все работы по подключению частного дома к ЛЭП может выполнять только специалист, работающий в организации, которая является собственником линии электропередачи.
Для начала следует определить расстояние между опорой и стеной дома, на которую будет производиться ввод. Если оно больше, чем 20 м, то придется ставить дополнительную опору где-нибудь посередине — между домом и столбом опоры. Причина вполне понятна: мало того что кабель может оборваться под собственной тяжестью, на него еще воздействуют ветер и осадки. Так что в этом случае стоит подстраховаться. Далее от опоры до стены дома протягивается трос, который будет поддерживать кабель и защищать его от провисания. Проводник крепится к тросу хомутами. Если кабель пролегает над проезжей частью, то его высота от земли должна быть не меньше 6 м, над пешеходными дорогами — не менее 3,5 м. Точка крепления линии к стене должна находиться на высоте не менее 2,75 м (рис. 11.5).

Типовые размеры по прокладке воздушной линии от ЛЭП к дому

Типовые размеры по прокладке воздушной линии от ЛЭП к дому

Разумеется, кабель не должен проходить сквозь заросли кустов и кроны деревьев. Как именно подключаются кабели к линиям на столбе, знать необязательно, поскольку этим займется электрик от организации, которая их обслуживает (рис. 11.6).

Подключение к линии электропередачи

Различия при монтаже трехфазной и однофазной сетей при вводе невелики. Вместо 2 проводов (фазового и нулевого) от столба ведутся 4 (3 фазовых и 1 нулевой). Главное отличие заключается в оборудовании вводного устройства и домового щита. Перед тем как электрик подсоединит ответвление на участок, необходимо оборудовать вводное устройство (ВУ) — шкаф, в котором будут находиться механизмы защиты и соединения входящих кабелей с отходящими. Обычно такой шкаф располагается либо на опоре, либо на стене дома. Очень хорошо, когда труба, по которой проходит кабель, входит прямо в шкаф. В квартире роль такого входящего устройства играет ВРУ, установленное где-нибудь в укромном месте. Здесь же придется монтировать его самостоятельно (рис. 11.9).

Схема-рисунок входного устройства при трехфазной сети

Схема-рисунок входного устройства при трехфазной сети

Чтобы наглядно представить, зачем нужно такое устройство и что в нем должно находиться, опишем его на конкретном примере. На рисунке видно, что мы имеем дело с трехфазной сетью. Три проводника фазы подключаются ко входным контактам рубильника, который отрезает всю сеть разом, если возникнет такая необходимость. Существует множество видов таких рубильников, но внутри щита их может заменить 1 автоматический трехполюсный выключатель. Номинальное напряжение такого автомата должно рассчитываться из максимальной нагрузки, которая будет падать на сеть.

Заземление

В настоящее время система TN-S в России в частном секторе практически не встречается. От трансформаторов подстанции не протянут отдельный провод ник заземления (PE) к потребителю. Значит, остается провести заземление самостоятельно по системе TN-C-S или ТТ. В частном доме это сделать намного легче, нежели в многоквартирном.
ПРИМЕЧАНИЕ
Система заземления ТТ используется только в том случае, если выполнены все установленные к ней требования и приведена причина отказа от системы TN-C-S.
Отличие частного дома от многоквартирного в том, что в частном доме действительно есть «земля», а в многоэтажке ее просто не достать и подключение заземления ограничивается щитком на этаже. Вариантов подключения заземления в частном доме 2: по системе TT и TNC-S. Второй вариант встречается наиболее часто, поскольку требует меньше усилий при установке. Заземление начинается от ГЗШ, установленной в ВУ или в щитке дома. На схемах, приведенных на рис. 11.11– 11.13, видна разница между проведением заземления от ВУ или домашнего щитка. Наилучшим вариантом все-таки является тот, когда заземление делается на опоре, с которой идет линия к дому. Если заземление сделано непосредственно в доме, то при отгорании ноля на линии, например где-нибудь возле подстанции, нолем окажется провод, который ведет от столба к дому, и вообще вся нейтраль в доме (рис. 11.14).

Ситуация, когда на подстанции отгорает ноль и нагрузка ложится на нейтраль дома

Ситуация, когда на подстанции отгорает ноль и нагрузка ложится на нейтраль дома.
Исправить ее можно, проведя кабель (от ЛЭП к дому) с сечением жилы, аналогичной проводу ЛЭП,
чтобы нолевой провод в случае аварии выдержал нагрузку от нескольких домов

«Ну и что? Ноль он и есть ноль», — скажете вы. Не следует забывать, что на линии, ведущей от подстанции до вашего частного дома, есть еще подключения к другим домам. Вся нагрузка, которая ложилась на нулевой провод ЛЭП, ляжет в этом случае на ноль, находящийся в вашем доме.

Защита от молний

Очень важный пункт в электрической цепи дома. Если в многоквартирном доме этим занимается организация, обслуживающая электрическую сеть, то в частном жилище придется взять ситуацию в свои руки. Молния — природный разряд электричества. Сила молнии такова, что на краткие наносекунды своего существования она сравнивается с энергией ядерной электростанции. Понятно, что при прямом попадании в электрическую сеть дома провода и приборы не то что перегорят, а просто взорвутся. Именно по этому к такой защите следует отнестись со всей серьезностью и не скупиться на расходы по установке. Молниезащита бывает внутренней и внешней. Это как бы 2 охранных контура, которые, работая совместно, могут почти на 100 % обезопасить электрооборудование и людей в доме.
Внешняя защита
В первую очередь это молниеотвод, который устанавливается на самой высокой точке дома, соединенный проводником с системой заземления. Еще до недавнего времени громоотвод соединялся к заземлителем, который одновременно служил и системой заземления в доме (рис. 11.24).

Громоотвод

Громоотвод

Как выяснилось опытным путем, такой защиты недостаточно для того, чтобы спокойно чувствовать себя в грозу. Чтобы не пугать никого описанием, что бывает в случае, когда молния пробивает заземление (200 тыс. А!), необходимо показать устройство и схему нормально функционирующего молниеотвода. Молниеприемник, который устанавливается на крыше, бывает 2 видов.