Даже деревянный дом при достаточном уходе за ним может успешно эксплуатироваться более 100 лет. За это время сменится несколько поколений, изменится планировка дома, появятся новые приборы и электроинструмент (пылесосы, печи, холодильники, дрели, электрорубанки, электропилы и т. д.), на электропитание которых электропроводка не была рассчитана. Кроме того, со временем проводка стареет и требует обновления, т. е. она требует постоянного ухода.
Потребитель, как правило, не обладает профессиональными знаниями и навыками и выполняет работу с грубыми ошибками, что зачастую приводит к пожарам. Ранее действующая система периодических осмотров, квалифицированных консультаций, а зачастую и помощи разрушена, в силу чего ошибки, которые неизбежны, приводят к пожарам.
Потребителем может стать каждый, но далеко не каждый обладает необходимыми знаниями, которые дают возможность правильно эксплуатировать и поддерживать в исправном состоянии электросеть дома, гаража, помещения для скота, сарая, навеса и других хозпостроек, а также щелей, дымоходов, систем газоснабжения и молниезащиты.
Цель этой статьи — в популярной форме познакомить читателей с комплексом знаний, необходимых для выполнения обязанностей потребителя, вне зависимости от уровня его образования.
Главным документом, на который необходимо ориентироваться потребителю, являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) и Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
Что нужно делать?
Нужно знать требования ПУЭ и Правил пожарной безопасности в Российской Федерации и соблюдать их.
С целью предотвращения возникновения пожара и поражения электротоком в отделах главного энергетика предприятий имеются графики профилактического осмотра и ремонта оборудования и сетей. В собственном жилом доме главным энергетиком является хозяин дома, которому необходимо не только знать, но и периодически проверять и устранять неисправности.
В том случае, если вы этого ранее не делали, целесообразно это сделать и привести электрооборудование дома в соответствие с ПУЭ и Правилами пожарной безопасности.
Источником питания электропотребителей сельского дома является воздушная линия (BЛ), проходящая по улице. Потребительские сети в сельской местности до 1000 В имеют заземленную нейтраль в сети, в которой в случае замыкания одной из фаз на землю возникает короткое замыкание, приводящее к перегоранию предохранителя или отключению другого аппарата зашиты. При изолированной нейтрали этого не происходит. Поэтому «Правилами устройства электроустановок» эксплуатация четырехпроводных сетей напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью в сельской местности запрещена.
На рис. 1 представлена схема распределения электроэнергии, применяемая в сельской местности. При включении трехфазного трансформатора (на питающей сеть подстанции) с заземленным отводом от средней точки от него на низкой стороне отходят четыре провода — фазные L1, L2, L3 и совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник, имеющий буквенное обозначение PEN. Фазные провода используются для подключения трехфазных асинхронных двигателей, PEN и любая из фаз используются для питания осветительной сети и бытовых электроприборов.
Рис. 1. Схема распределения электроэнергии в сельской местности:
1, 2, 3 — фазные провода L1, L2, L3; 4 — проводник PEN — совмещенные нулевой рабочий и нулевой защитные проводники; 5 — нулевой рабочий проводник N; 6 — нулевой защитный проводник РЕ; 7 — рубильник или АП-50; 8 — счетчик; 9 — устройство защитного отключения УЗО; 10 — электроплита; 11 — пылесос; 12 — лампа
Основная нагрузка сельской электросети создается приборами освещения, электроплитками, утюгами и т. п., обладающими, активным сопротивлением. Активное сопротивление электрическому току — это такое сопротивление, при котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в другие виды энергии: тепловую, световую и т. п. Мощность электропотребителей равна Р = I∙V∙cos φ, где Р — мощность цепи переменного тока, Вт; I — значение силы тока, А; V — напряжение, В; cos φ — угол сдвига фаз между током и напряжением.
В том случае, если нагрузка имеет только активное сопротивление, сдвиг фаз равен нулю, a cos φ = I, и формула мощности будет выглядеть так: Р = I∙V. В сетях жилой застройки преобладает активная нагрузка на 95–98 %. Это дает возможность в упрощенных расчетах всю нагрузку принимать как активную и мощность вычислять по формуле Р = I∙V. Для уяснения предложенного материала решим числовой пример. На рис. 1 представлена уличная сеть, от которой взято однофазное ответвление на напряжение 220 В. Для ответвления использованы два провода ВЛ — фазный L3 и нулевой PEN, который в дальнейшем будет использоваться как нулевой рабочий и нулевой защитный проводник.
В качестве электропотребителей в сеть включены лампа мощностью 100 Вт, плитка мощностью 1000 Вт и пылесос мощностью 600 Вт.
Для контроля за расходом электроэнергии в сеть включен электросчетчик, а для его безопасной замены перед ним установлен двухполюсный рубильник. Для защиты людей от поражения электрическим током корпус пылесоса и электроплиты должен быть соединен с нулевым защитным проводником. При этом выполняют обязательное условие — это ответвление должно быть непрерывным на всем протяжении электропроводки В решение примера входит:
1. Определение сечения фазного, нулевого рабочего и нулевого защитного провода.
2. Определение диаметров жил проводов, если дополнительно известно, что жилы проводов выполнены из меди, провода имеют поливинилхлоридную изоляцию и проложены свободно.
Решение:
1. Общая мощность потребителей
Р = Рлампы + Рпылесоса + Рплиты = 100 + 600 + 1000 Вт = 1700 Вт.
2. Сила тока равна
I = P/V = 1700/220 = 7,72 А.
По таблице I определяем, что провод сечением 0,5 мм2 рассчитан на длительно допустимую нагрузку, равную 11 А. Производим проверку соответствия сечения 0,5 мм2 рекомендованному ПУЭ сечению проводов внутридомовой сети, приведенному в таблице 3. В соответствии с данными таблицы 3 наименьшее сечение проводов внутридомовой сети со штепсельными розетками будет 1,5 мм2. Следовательно, сечение фазного, нулевого рабочего и нулевого защитного провода равно 1,5 мм2. В том случае, если сечение провода известно, можно определить диаметр проводника с помощью штангенциркуля.
Пример: Сечение проводов равно — 1,5; 2,5; 4,0; 6,0 мм2.
Требуется с помощью штангенциркуля подобрать проводники, соответствующие данным сечениям.
Решение: Сечение проводников вычисляется по формуле
Д = 4∙S/π—, где:
S — сечение проводника в мм2;
Д — диаметр проводника в мм;
π — безразмерный коэффициент, равный 3,14.
Подставляя в формулу данные, подучим:
S = 1,5 мм2, тогда Д = 1,38 мм; S = 2,5 мм2, тогда Д = 1,78 мм; S = 4,0 мм2, тогда Д = 2,25 мм; S = 6,0 мм2, тогда Д = 2,76 мм.
Таблица 3. Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях
Наименование линий ∙ Наименьшее сечение, мм2
Линии групповых сетей ∙ 1,5
Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику ∙ 2,5
Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир ∙ 4,0
При ответвлении от ВЛ и вводе1 ∙4,0
1Данный участок должен выполняться гибким медным кабелем с сечением жил не менее 4 мм2, не распространяющим горение, проложенным в стальной трубе
При сооружении внутренней проводки по соображениям пожаробезопасности и электробезопасности должна учитываться не только нагрузка, но и влажность, присутствие в воздухе пыли, наличие токопроводящих полов, возгораемость строительных материалов и конструкций.
Учитывая сказанное, все помещения подразделяются на три категории:
1) по степени возгораемости строительных материалов и конструкций;
2) по условиям окружающей среды;
3) по степени опасности поражения электрическим током
По степени возгораемости строительных материалов и конструкций приводится таблица 4.
По условиям окружающей среды помещения разделяются на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, помещения с химически активной или органической средой.
К сухим помещениям относятся те, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60 %. К ним относятся жилые помещения.
К влажным помещениям относятся такие, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются кратковременно, а относительная влажность воздуха более 60 %, но не превышает 75 %. К ним относятся: мастерские и неотапливаемые помещения для хранения инвентаря и летние жилые помещения.
Помещения считаются сырыми, если влажность воздуха длительно превышает 75 %. К ним относятся овощехранилища.
К особо сырым помещениям относятся такие, где относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой). Это теплицы, парники. бани, наружные установки, находящиеся под навесом.
К жарким относятся помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает (постоянно или периодически) 35 °C.