Электроснабжение загородного дома

Электроснабжение обеспечивает комфорт проживания, от него зависит бесперебойная работа всех инженерных систем и технического оснащения загородного дома.

Введение

Резервные источники электроснабжения

Проект электроснабжения

Устройство электрического ввода

Устройство внутренней электропроводки

Устройство сетей освещения

Заземление и молниезащита

Состав электромонтажных работ

Введение

Как правило, больше всего сложностей возникает именно на данном этапе обустройства загородного дома.

Пожалуй, главная проблема — стоимость подключения к электросетям и согласование проектной документации и разрешительных документов. Будьте готовы решать множество бумажных вопросов.

В первую очередь нужно получить технические условия (ТУ) на электроснабжение. ТУ содержат сведения о выделяемой электрической мощности, порядок выполнения работ по электроснабжению дома. В них перечислены и требования:

• строго выполнять проект и согласовывать его возможные изменения с территориальным органом Госэнергонадзора;
• выполнять монтажные работы с привлечением организаций, имеющих соответствующие лицензии;
• проводить испытания системы энергоснабжения.

При выполнении всех условий, прописанных в ТУ, после окончания монтажа электроснабжения составляется акт допуска в эксплуатацию, который визирует инспектор Госэнергонадзора. Срок действия ТУ ограничен, как правило, одним годом. Если этот срок истек, а электрооборудование не подключено, придется получать новый комплект документов.

Следующий шаг — поиск подрядной организации, которая разработает проект электроснабжения дома. Идеальный вариант, когда проект электроснабжения и монтажные работы выполняет одна организация.

Итог работ — получение акта о допуске систем энергоснабжения в эксплуатацию. Дополнительно могут потребоваться согласования с Госэнергосбытом — организацией, которая занимается учетом потребления энергии и расчетами с потребителями.

В результате застройщик должен собрать комплект следующих документов:

1. договор на оказание услуг и выполнение работ между застройщиком и подрядной организацией;
2. проект электроснабжения, согласованный с Госэнергонадзором;
3. протоколы испытаний электрооборудования и электропроводки сертифицированной лабораторией;
4. акт выполнения электромонтажных работ организацией, имеющей соответствующую лицензию;
5. договор на электроснабжение между потребителем электроэнергии и Госэнергосбытом;
6. акт допуска в эксплуатацию электроустановки, завизированный инспектором Госэнергонад зора.

Еще до получения ТУ владелец загородного дома должен рассчитать, какой объем электроэнергии ему необходим, исходя из количества и мощности электроприборов. Усредненные значения потребляемой мощности некоторых электроприборов приведены в таблице ниже.

Усредненные значения полной потребляемой мощности некоторых электроприборов

Не забудьте учесть потребляемую мощность светильников. Обычно в таких приборах используются лампы накаливания мощностью 60–100 Вт, но их можно заменить более современными энергоэффективными лампами (25–35 Вт). Освещенность при этом останется прежней.

Резервные источники электроснабжения

Немаловажный аспект, который требует внимания, — перебои в подаче электроэнергии. Для владельца загородного дома любой перебой может вызвать серьезные неудобства. Заранее решить эту проблему позволит независимый источник питания. Наиболее целесообразно использовать электрогенераторы (рис. а), бензиновые или дизельные, а также набирающие популярность солнечные батареи (рис. б) и ветряные генераторы (рис. в).

Разновидности независимых источников электропитания:

• а — топливный генератор;
• б — солнечные батареи;
• в — ветряной генератор.

Выбор типа топливного генератора зависит от интенсивности его использования. Дизельные приспособлены для продолжительной работы, расходы на их эксплуатацию на порядок ниже, нежели расходы на работу бензиновых. Последние значительно дешевле.

Для оптимальной работы топливных генераторов рекомендуется, чтобы их мощность на 20–30 % превышала суммарную мощность одновременно включенных электроприборов, запитанных от него. На практике для освещения небольшого дома и работы холодильника вполне достаточно генератора мощностью 2 кВт.

Что касается солнечных батарей и ветряных генераторов, то их использование предполагается не только во время перебоев электроснабжения, но и в качестве постоянного источника электропитания с целью экономии средств на содержании дома. Особенно популярны подобные системы в так называемых зеленых домах, где внедрены технологии, не загрязняющие окружающую среду.

Проект электроснабжения

Все особенности планируемой системы электроснабжения загородного дома требуется отразить в проекте. Проект электроснабжения дома должен состоять из текстовой и графической частей.

Текстовая часть содержит:

1. характеристику источников электроснабжения в соответствии с ТУ на подключение объекта к сетям электроснабжения общего пользования;
2. обоснование принятой схемы электроснабжения;
3. сведения о количестве электроприемников, их мощности;
4. требования к надежности электроснабжения и качеству электроэнергии;
5. описание решений по обеспечению электроэнергией;
6. перечень мероприятий по экономии электроэнергии;
7. перечень мероприятий по заземлению;
8. сведения о типе проводов и осветительной арматуры.

Графическая часть включает в себя:

1. принципиальные схемы сетей электроснабжения и освещения;
2. схемы заземлений (занулений) и молниезащиты;
3. планы сетей электроснабжения, в том числе планы установки светильников и планы установки розеток;
4. однолинейную схему;
5. спецификации материалов и оборудования.

План установки светильников

План установки розеток

Однолинейная схема

Устройство электрического ввода

Устройство заглубленного и воздушного кабельных вводов

Ввод кабеля в здание может быть выполнен двумя путями: воздушным или заглубленным в землю.

Заглубленный кабельный ввод следует выполнять в трубе на глубине не менее 0,5 м. Для защиты кабеля от механических воздействий в траншею поверх трубы помещают бетонные плиты или сплошной настил из кирпича. Трубу прокладывают с уклоном в сторону улицы.

При прохождении кабеля в месте пересечения стен подвала или цокольного этажа требуется выполнить утепление и заделку бетоном технологического отверстия (гильзы) для ввода. К данной процедуре стоит отнестись со всей ответственностью, чтобы исключить проникание влаги. В подвале и цокольном этаже кабели следует прокладывать в коридорах. Схемы возможных вариантов устройства подземной части ввода кабеля приведены на рисунках а,б.

Подземный ввод кабеля в дом с выводом:

• а — через подвал или цокольный этаж;
• б — над землей у здания.

Вывод кабеля в наземную часть здания осуществляют тремя способами.

В домах с низкозаглубленным, незаглубленным, столбчатым или свайным фундаментом конец кабеля выводят из подполья (рис. а), минуя нижнюю часть фундамента или стены. В остальных случаях для всех типов строений можно заводить кабель сквозь нижнюю часть стены, устроив трубу-канал ломаной формы (рис. б), либо сквозь верхнюю часть стены (рис. в) при условии, что вход Г-образной трубы будет расположен на расстоянии не менее 2 м от поверхности земли.

Способы вывода кабельного ввода в наземную часть дома:

• а — под фундаментом (стеной);
• б — сквозь нижнюю часть стены;
• в — сквозь верхнюю часть стены.

Воздушный ввод линии электропитания в здание обычно осуществляют двумя способами: сквозь стену (рис. а,б) или потолочное перекрытие (рис. в).

При заводке кабеля внутрь помещения сквозь стену место ввода закладывают не ниже 2 м от поверхности земли, а нижний изолятор устраивают не ниже 2,75 м. Для этого место ввода оборудуют трубостойкой — гусаком. Если конструкция здания позволяет обеспечить номинальную высоту расположения кабеля над уровнем земли, то изоляторы допускается вкручивать в стену. При устройстве воздушного ввода сквозь потолочное перекрытие в обязательном порядке устанавливают трубостойку.

Способы устройства воздушных вводов:

• а — сквозь стену с оборудованием гусака;
• б — сквозь стену с закреплением изолятора в стене;
• в — сквозь потолок.

При устройстве всех видов воздушных вводов необходимо обеспечивать провис кабеля перед изоляторами и перед входом в стену не менее 10 см. На рисунках а, б показаны примеры неправильного устройства воздушных вводов. Так, натянутый кабель будет тереться о горловину трубостойки, что в конце концов приведет к замыканию или обрыву проводов (рис. а). Или влага, выпадающая на кабель во время дождя или таяния налипшего снега, будет стекать к месту его ввода в стене и постепенно разрушать ее (рис. б). Подобная ситуация может наблюдаться, когда вода будет стекать к месту соединения воздушного провода с жилой кабеля.

Неправильное устройство воздушных вводов при:

• а — установке гусака;
• б — монтаже изолятора в стене.

Монтаж воздушного ввода кабеля сквозь стену в дом выполняют на высоте 2,75 м от уровня земли проводом с минимальным сечением 6 мм² — для медного и 16 мм² — для алюминиевого в представленной ниже последовательности.

• В стене с соблюдением монтажных расстояний закрепляют трубостойку (гусак) с крюками и изоляторами;
• Затем в стене пробивают проход для проводов, в который закладывают отрезки изоляционной трубки. Края отверстий, изнутри и снаружи, обрамляют втулкой из негорючих материалов. Отверстие для нескольких проводов может быть общим, но они при этом должны быть проложены в отдельных трубках-изоляторах;
• Верхний конец стойки изгибают под углом 180° с радиусом изгиба, позволяющим проход кабеля ввода. В изогнутый конец трубы вставляют изоляционную втулку;
• Стойку закрепляют к стене над свесом крыши с помощью оттяжки из стальной проволоки диаметром 4–5 мм, которую располагают на линии натяжения проводов.

При значительной высоте дома крюки с изоляторами могут быть смонтированы без использования трубостойки непосредственно в стену.

Воздушный ввод электрокабелей в здание выполняется от столбов общей линии электропередачи. Расположение столба ввода от дома может быть любым. Чаще всего столбы воздушной линии электропередачи устанавливают по границе участка. Если расстояние от ближайшего столба воздушных линий до ввода в дом превышает 25 м, необходимо установить дополнительную промежуточную опору. В этом случае воздушный ввод кабеля электропитания в жилое строение включает в себя дополнительный участок воздушных линий.

Воздушные линии для ввода электричества в дом

Между опорами линии проводят кабель, крепление которого осуществляют:

• за оболочку — выполняют при использовании кабеля, уже имеющего трос под оболочкой;
• за трос, не входящий в конструкцию кабеля, — выполняют с помощью специальных подвесов.
  

Подвесы для крепления кабеля

Чаще всего в подобных ситуациях используют трос, так как он препятствует провисанию кабеля и его преждевременному разрушению.

Несмотря на кажущуюся простоту, электромонтажные работы по креплению кабеля к опорам следует доверить подрядной организации, которая имеет соответствующие лицензии.

Сечение монтажного троса определяется исходя из характеристик эксплуатации:

• класс А (сечение 6–10 мм²) — используется для общего назначения и нормальных условий эксплуатации;
• класс Б (сечение 10–12 мм²) — используется для агрессивных сред и сложных условий эксплуатации в районах со значительными перепадами среднесуточной температуры.

Выполняется обязательное заземление троса, если он

• прикреплен к опоре, предназначенной для силового кабеля;
• пересекает силовые кабели;
• находится на расстоянии менее 3 м по горизонтали и на любом расстоянии по вертикали от силовых кабелей.

Промежуточные опоры также устанавливают, если устройство ввода по прямой линии невозможно или ввод выполняется на стене, которая перпендикулярна линии электропередачи.

Дополнительные опоры на участке могут быть установлены в виде железобетонных, деревянных или металлических столбов. Требования к ним указываются в технических условиях на ввод электричества в дом или обосновывает соответствующая проектная организация.

Независимо от схемы ввода в дом кабели должны быть доступны для ремонта и защищены от механических повреждений. Скрыть надлежит участки кабеля, расположенные на высоте менее 2 м от уровня пола или земли и других участках, подверженных повреждениям. Защиту кабеля выполняют из неметаллических труб.

Устройство внутренней электропроводки

Электроснабжение загородного дома включает в себя силовые и осветительные сети, которые выполняются в виде электропроводки — открытой или скрытой. К плюсам открытой проводки относятся доступность при проведении ремонтных работ (то есть можно с минимальными издержками менять любой ее участок), простота контроля ее состояния, поиска и устранения неисправностей. Минус— она портит внешний вид помещения и может повредиться относительно легко. Открытую проводку обычно скрывают плинтусами, кабель-каналами, трубами, повышая степень ее защищенности.

Открытая проводка скрыта с помощью кабель-канала

Открытую прокладку незащищенных изолированных проводов на роликах и изоляторах нужно выполнять на высоте не менее 2 м от пола помещения. В таблице ниже приведены нормируемые расстояния при устройстве открытой прокладки кабеля.

Нормируемые расстояния при открытой прокладке кабелей

Скрытую проводку обычно выполняют в штробах каменных стен, которые скрывают под слоем штукатурки, либо в кабель-каналах и трубах, которые размещают под отделкой деревянных и каркасных стен.

Проводка, уложенная в штробах стены из пеноблока

Рекомендуются следующие варианты устройстваэлектропроводки в зависимости от типа стен.

Для железобетонных и монолитных стен:

• открытая — в плинтусах и наличниках с каналами для электропроводки (рис. а);
• скрытая — в штробах, гофрированных или гладких трубах (рис. б).

Прокладка кабеля в доме с железобетонными стенами:

• а — открытая проводка в плинтусе;
• б — скрытая проводка в штробах.

Для блочных и кирпичных стен:

• открытая — в плинтусах и наличниках с каналами для электропроводки (рис. а);
• скрытая — непосредственно под слоем штукатурки в каналах и бороздах (рис. б).

Прокладка кабеля в доме с кирпичными и блочнымистенами:

• а — открытая проводка в плинтусе;
• б — скрытая проводка под слоем штукатурки.

Для деревянных и других сгораемых конструкций:

• открытая — на роликах, а также клипсах в каналах (рис. а);
• скрытая — в пластмассовых трубах (рис. б).

Прокладка кабеля в доме с деревянными стенами:

• а — открытая проводка в кабель-канале;
• б — скрытая проводка на роликах.

Места для монтажа розеток и выключателей должны соответствовать запланированной расстановке мебели. Розетки размещают на высоте не менее 20 см от уровня пола. Для специализированной техники, например кухонной, — на уровне, удобном для ее подключения. Выключатели рекомендуется крепить на высоте 90 см от пола — уровне опущенной руки взрослого человека. Ранее выключатели в домах устанавливались на высоте не менее 160 см от пола, но такое расположение неудобно для детей и пожилых людей.

Розетки и выключатели должны располагаться так, чтобы они были удобны в использовании

При скрытой проводке применяют выключатели и розетки в утопленном исполнении, при открытой — накладные.

Многие застройщики пытаются снизить затраты на данном этапе работ. Наиболее распространенный способ — использование кабеля заниженного сечения. Последствия такой экономии могут обнаружиться уже после завершения отделочных работ, когда заменить скрытую проводку практически невозможно. Сечения проводов и кабелей рассчитывает специалист при разработке проекта, сравнивая нормальный и аварийный режимы эксплуатации.

Рекомендуемое сечение кабеля приведено в таблице ниже.

Рекомендуемое сечение кабеля

Чаще всего инженеры-проектировщики советуют использовать многожильный медный кабель в негорючей оплетке как наиболее надежный в эксплуатации.

При выполнении электромонтажных работ нельзя скручивать кабели (рис. б). Для скрепления отдельных элементов системы потребуются клеммники и клеммные колодки (рис. а). Все соединения должны быть расположены внутри защитных коробок.

Соединение частей кабеля:

• а — правильно;
• б — неправильно.

Устройство сетей освещения

Основной современный элемент освещения — электросветильники. Это может быть большая люстра в гостиной и столовой, бра на лестнице, переносной ночник в детской, торшер возле любимого кресла и многие другие элементы освещения дома.

Различают следующие виды светильников:

• наружные и внутренние — в зависимости от места размещения;
• потолочные, настенные, напольные — по степени освещенности;
• накладные и встраиваемые — по способу крепления;
• стационарные и переносные — по мобильности.

Выбрать стоит тот вариант, который более всего отвечает функциональным требованиями и эстетическим предпочтениям. Например для влажных помещений рекомендуются пылевлагозащищенные светильники.

Настенный пылевлагозащищенный светильник

Наружные светильники устанавливают при входе, для его освещения в темное время суток. Внутренние располагают во всех помещениях дома. Нормативы допускают не устанавливать электроосвещение на неиспользуемых чердаках. Светильники в доме разбиваются на отдельные группы в соответствии с расположением электрокабелей и режимами включения.

Уличный фонарь

Все электрооборудование дома запитывается от распределительного электрощита — устройства, предназначенного для обслуживания электрических сетей. Главный электрощит устанавливается на вводе электричества в дом, он принимает и распределяет электричество в здании. В его состав входят счетчики, УЗО (устройство защитного отключения), автоматические выключатели и другая противоаварийная автоматика.

Современный электросчетчик

Счетчики предназначены для учета электроэнергии, поступившей потребителю.

УЗО же обеспечивает отключение электрической нагрузки при условиях, опасных для пользователя или работы системы. Устройство защитного отключения препятствует поражению электрическим током и возникновению аварии, которую может вызвать утечка тока через некачественные соединения. Следует заметить, что это быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках электроэнергии к защищаемой электроустановке. Основные функциональные блоки УЗО представ лены на рисунке ниже.

Схема УЗО

Устройство защитного отключения в распределительном щите может быть установлено как на первом этаже, так и поэтажно.

Установка поэтажных распределительных щитов и УЗО

Поэтажные щиты предназначены для распределения энергии на отдельных этажах здания и обеспечивают возможность их раздельной эксплуатации. Такой вариант устройства актуален, если в доме живут несколько семей, которые ведут независимое хозяйство.

Заземление и молниезащита

Заземление — соединение части электрической сети или оборудования с заземляющим устройством (заземлителем).

Схема одной из систем заземления

Заземлитель представляет собой проводящую часть, находящуюся в контакте с землей, он может быть выполнен в виде металлического стержня или комплекса металлических элементов сложной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяют в проекте согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Контур заземления приведен на рисунке ниже. Он устанавливается в свободной от застройки зоне участка.

Контур заземления

Заземлению подлежат:

• бытовые электрические приборы единичной мощностью свыше 1,3 кВт;
• металлические корпуса ванн и душевых поддонов (они должны быть соединены металлическими проводниками с трубами водопровода);
• металлические корпуса светильников, встраиваемых или устанавливаемых в подвесные потолки, которые выполнены с применением металла;
• металлические корпуса бытовых кондиционеров воздуха.

Заземлению также подлежит электрооборудование, которое обладает характеристиками, указанными ниже.

Электрооборудование, подлежащее заземлению

Для заземления бытовых приборов целесообразно использовать естественные заземлители.

Естественные заземлители

Заземлители следует устанавливать до начала электромонтажных работ. Работы по соединению арматуры фундаментов с арматурой стен должна выполнять строительная организация. Присоединение заземлителей к трубопроводам должно осуществляться либо сваркой, либо с помощью хомута. При невозможности использования естественных заземлителей применяются искусственные, например заземляющий контур, служащий как для заземления электроприборов в доме, так и для молниезащиты (рис. а,б).

Соединение заземлителя с главной заземляющей шиной (ГЗШ):

• а — посредством заземляющего контура;
• б — с помощью сборного штыря.

Молниезащита — это система устройств, обеспечивающая безопасность здания при электрических разрядах в атмосфере. Ее основная задача — изменять траекторию разрядов молнии и погашать ее энергию.

Молниезащита включает:

• молниеприемник — устройство, принимающее разряд молнии;
• токоотвод — элементы распределения электрического разряда;
• заземлитель — устройство погашения электрического разряда.

Существует несколько схем молниезащиты на основе различных видов молниеприемников:

• стержневого молниеотвода — металлического стержня, соединенного кабелями с заземлителем (рис. а);
• пространственной сетки, устанавливаемой на крыше дома, которая распределяет и гасит разряд в случае прямого попадания молнии (рис. б);
• натяжной системы, которая аналогична схеме работы стержневого молниеотвода, при это проводники натянуты по периметру защищаемой зоны (рис. в).

Схемы молниеотводов:

• а — стержневого;
• б — типа пространственной клетки;
• в — на основе натяжной системы.

Все вышеуказанные конструкции выполняют из стальных стержней, канатов или стальных сеток диаметром не менее 6 мм. Элементы в узлах соединяют сваркой.

Наиболее распространена конструкция стержневых молниеотводов. Они наиболее надежны и просты в изготовлении.

Молниеотводы на основе натяжной системы используют при устройстве кровли сложной формы. Применение молниеотвода типа пространственной клетки затратнее, поскольку требует большего количества материала плюс он сложнее в установке на крышу. Такая конструкция целесообразна, если крыша дома выше остальных объектов вокруг в радиусе 50 м.

Состав электромонтажных работ

Электромонтажные работы в доме можно разбить на: 

работы внутри дома, которые включают:

• разметку трасс, разбивку и сверление гнезд, штроб и борозд;
• прокладку стояков, труб и рукавов для скрытой проводки;
• раскладку проводов с заделкой в стены и под полами;
• установку контактных устройств (распаячные коробки, подрозетники и др.);
• затяжку проводов, прокладку кабелей, сборку и проверку собранной схемы;
• монтаж патронов, выключателей, розеток, светильников (начинается после отделки потолков и заканчивается после отделки
  стен);
• выполнение слаботочных разводок (интернет, телевидение, противопожарная и охранная сигнализация);

комплекс наружных работ, состоящий из устройства:

• конструкции молниезащиты на кровле;
• контура заземления.

Категорически не рекомендуется заниматься устройством заземления и молниезащиты дома при отсутствии опыта самостоятельно. Это наиболее сложный комплекс работ, требующих практических навыков, поэтому лучше обратиться к специалистам.