Электрические проводки на практике и в теории

Дама звонит электрику.
— Я просила Вас зайти починить звонок!
— А я был у Вас.
— Но я никуда не выходила.
— Я пришел, позвонил, мне никто не открыл,
я и ушел.
Анекдот

Электропроводка опоясывает всю квартиру — от распределительного щитка до светильников и розеток. В зданиях электрические сети образуют отдельные группы — от щитка до последнего потребляющего энергию прибора. Групповые щитки, от которых начинаются групповые осветительные сети, должны располагаться в помещениях, удобных для обслуживания и по возможности с благоприятными условиями среды. Правила устройств электроустановок ограничивают предельный ток аппаратов, защищающих групповые линии, значением 25 А, а число светильников с лампами накаливания, обслуживаемых группой, — двадцатью на фазу (включая все штепсельные розетки). Для линий, питающих люминесцентные лампы, а также световые карнизы, панели и т. п., допускается нагружать до 60 ламп на фазу. Для линий, питающих многоламповые люстры, это число не ограничивается.

Групповые линии могут быть одно-, двух- или трехпроводными. Трехфазные группы могут принять втрое большую нагрузку и обслуживать в три раза больше светильников, чем однофазные. Они дают существенное сокращение как протяженности сети, так и массы проводникового материала.

Предпосылкой для применения трехфазных групп является большая нагрузка и длина линий при единстве технологического процесса на их протяжении, позволяющем включать и выключать освещение крупными частями. Трассировка линий групповой сети подчинена целому ряду нормативных требований и практических рекомендаций, из которых важнейшие следующие:

1. Линии должны прокладываться по возможности более короткими трассами, при открытой прокладке — параллельно стенам помещения, при скрытой, если это возможно, — по кратчайшему направлению.
2. Желательно совмещать трассы линий, идущих в одном направлении, даже если это несколько удлиняет протяженность линии.

В групповой сети аппараты защиты, как правило, сосредоточиваются на групповых щитках и должны устанавливаться на всех не заземленных проводах. Ответственной задачей является решение вопроса управления освещением. Оно должно требовать минимум времени на коммутационные операции и вместе с тем обеспечивать возможность пользоваться освещением там и тогда, где и когда это необходимо по характеру использования помещения.

Далее остановимся на некоторых применяемых для этого схемах. Возникает необходимость включения освещения с одного или нескольких мест, причем возможность управления от каждого места не должна зависеть от положения аппаратов управления у других мест. Внутренняя электропроводка может быть открытой и скрытой. Открытая проводка, при монтаже которой изолированные и неизолированные провода поддерживаются изоляторами на опорных конструкциях, в свою очередь может быть стационарной, передвижной и переносной. Нам более интересна скрытая.

Рис. Схема включения освещения с двух мест

Рис. Схема включения светильника с сенсорным регулятором: HI, Н2 — лампы накаливания, Е — регулятор освещенности, S — сенсорный контакт, F1 — основной предохранитель, F2 — запасной предохранитель

Рис. Схема включения неоновой лампы в цепь выключателя. По данной схеме при включении электроприбора лампочка шунтируется и гаснет. Ночью по ней можно определить место выключателя

электропроводка, при монтаже которой проводники уложены в трубах, гибких металлорукавах, коробах и пустотах строительных конструкций, в заштукатуренных бороздах, под штукатуркой, а также замоноличены в строительных конструкциях при их изготовлении. Для примера мы даем схемы включения светильника с сенсорным регулятором и неоновой лампы.

Неисправность электропроводки и неправильный ее монтаж являются одной из основных причин пожаров, хотя самые простые правила хорошо известны. Так, нельзя крепить электропроводку гвоздями по горючему основанию, завязывать ее в узлы, оттягивать электролампы веревками. Прокладка электропроводки по горючему основанию должна проводиться в металлических трубах или проводами, защищенными оболочкой из несгораемого материала. Если такой возможности нет, то можно проложить между основанием и проводом асбестовую ткань или гипсоволокнистую плиту.

Вот некоторые правила устройств электроустановок, касающиеся жилых квартир:

• Питание отдельных электроприемников, относящихся к инженерному оборудованию зданий (насосы, вентиляторы, калориферы, установки кондиционирования воздуха и т. д.), может выполняться проводами или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 кв. мм.
• В жилых зданиях прокладка вертикальных участков распределительной сети внутри квартир не допускается.
• Запрещается прокладка от этажного щитка в общей трубе, общем коробе или канале проводов и кабелей, питающих линии разных квартир.
• Допускается не распространяющая горение прокладка в общей трубе, общем коробе или канале проводов и кабелей, питающих линии разных квартир вместе с проводами и кабелями групповых линий рабочего освещения лестничных клеток, поэтажных коридоров и внутридомовых помещений.
• Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный — L, нулевой — N и нулевой защитный РЕ проводники).
• Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.
• Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитах под общий контактный зажим.
• Электропроводку в помещениях следует выполнять сменяемой, скрыто — в каналах строительных конструкций, замоноличенных трубах; открыто — в электротехнических плинтусах, коробах и т.п. В технических этажах, подпольях, неотапливаемых подвалах, чердаках, вентиляционных камерах, сырых и особо сырых помещениях электропроводку рекомендуется выполнять открыто.
• В зданиях со строительными конструкциями, выполненными из негорючих материалов, допускается несменяемая замоноличенная прокладка групповых сетей в бороздах стен, перегородок и перекрытий под штукатуркой, в слое подготовки пола или в пустотах строительных конструкций, выполняемая кабелем или изолированными проводами в защитной оболочке. Применение несменяемой замоноличенной прокладки проводов в панелях стен, перегородок и перекрытий, выполняемой в монтажных стыках панелей при монтаже зданий, не допускается.
• Электрические сети, прокладываемые за непроходными подвесными потолками и в перегородках, рассматриваются как скрытые электропроводки и их следует выполнять: за потолками и в пустотах перегородок из горючих материалов в металлических трубах, обладающих локализационной способностью, и в закрытых коробах; за потолками и в перегородках из негорючих материалов — в выполненных из негорючих материалов трубах и коробах, а также кабелями, не распространяющими горение. При этом должна быть обеспечена возможность замены проводов и кабелей.
• В кухнях квартир могут применяться те же виды электропроводок, что и в жилых комнатах и коридорах.

В саунах, ванных комнатах, санузлах, душевых, как правило, должна применяться скрытая электропроводка. Допускается открытая прокладка кабелей. В саунах, ванных комнатах, санузлах, душевых не допускается прокладка проводов с металлическими оболочками, в металлических рукавах. Алюминиевую проводку, прослужившую более 20 лет, желательно менять полностью, так как со временем алюминий теряет пластичность и старые провода ломаются после нескольких изгибов, как правило, в самых неподходящих местах, и зачастую для того, чтобы найти повреждение, нужно долбить стену. Кроме того, при попадании влаги на такой провод (при повреждении изоляции) алюминий начинает быстро разрушаться. Алюминиевые и медные провода соединять нельзя! Если в квартире проводка алюминиевая, то для переноса розеток и выключателей можно использовать только алюминиевый провод, поскольку необходимо обеспечить нормальный контакт проводов в месте их соединения.

Для того чтобы обеспечить проводам надежный и долговечный контакт электрической цепи, необходимо их правильное и прочное соединение. Соединение электропроводов должно производиться в электрических распределительных коробках, защищенных крышками. Соединяют жилы при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжима. Внимание! Соединение скручиванием и крепление проводов гвоздями категорически запрещено! Медные жилы прекрасно можно спаять, применяя оловянно-свинцовый припой ПОС-ЗО или ПОС-40, которые отличаются друг от друга содержанием олова в процентах по массе, на что указывают цифры в их названии. Для лучшего соединения припоя с жилой применяют флюс, представляющий собой канифоль.

В седьмом издании ПУЭ регламентируется окраска проводов по всей длине по цветам:

• голубого — для обозначения нулевого рабочего или среднего проводника электрической сети;
• двухцветной комбинации зелено-желтого цвета — для обозначения защитного и нулевого защитного проводника;
• двухцветной комбинации зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносятся при монтаже — для обозначения совмещенного нулевого, рабочего и нулевого защитного проводника; черного, коричневого, красного, фиолетового, серого, розового, белого, оранжевого, бирюзового цвета — для обозначения фазного проводника.

Зная такое положение ПУЭ, на монтаже можно легко проводить коммутацию, а также при эксплуатации электроустановки находить повреждения в линиях. Электрической нагрузкой в электротехнике принято считать значение длительно действующего тока, проходящего через электроприбор или электрический проводник. Нагрузка — очень важный параметр. Зная нагрузку от всех электроприборов, можно выбрать сечение провода для электропроводки в новом доме или определить, достаточно ли сечение проложенной электросети квартиры для установки того или иного современного электроприбора. Значение нагрузки определяется по закону Ома:

I = U/R,
где I — нагрузка; U — напряжение питания; R — сопротивление.

Значение силы тока в проводах определяется мощностью присоединенных к ним электроприемников. Однако чаще всего приводятся значения мощности и напряжения электроприемника. Этого достаточно, чтобы определить нагрузку (т. е. величину тока), применяя следующую формулу:

I = W/U,

Гдe I — искомая нагрузка или ток, A; W— мощность электроприбора, Вт; U — сетевое фазное напряжение 220 В.

Все эти рассуждения относятся к однофазным (чаще всего бытовым) электроприемникам. Электрическую нагрузку на фазный провод от трехфазного электроприемника подсчитывают исходя из того, что на каждую фазу приходится одна треть мощности и что фазное напряжение в 1,73 раза меньше линейного. Мощность трехфазного электроприемника делят на номинальное линейное напряжение, коэффициент мощности и на 1,73, что выражается формулой:

I = P/U_л • 1,73 • cos f,

где I — искомая нагрузка, А;
Р — мощность электроприемника, Вт;
U_л — линейное напряжение, В;
cos f — коэффициент мощности.

Для защиты людей от поражения электрическим током должна применяться по крайней мере одна из защит: заземление, зануление, защитное отключение. В осветительных электроустановках применяется зануление установки. Это главная и обязательная мера защиты от поражения электрическим током. Занулением в электроустановках до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока. Таким образом в электрических сетях должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

Занулению подлежат:

1. корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;
2. каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов.

В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники, также в качестве нулевых защитных проводников могут быть использованы:

1. специально предусмотренные для этого проводники;
2. стальные трубы электропроводки;
3. металлические конструкции зданий;
4. арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов;
5. металлические конструкции производственного назначения;
6. алюминиевые оболочки кабелей.

Физический смысл зануления состоит в том, чтобы ненормальный режим работы электроустановки (повреждение изоляции, попадание фазы на корпус оборудования, замыкание фаз между собой и фазы на нулевой провод) привести к короткому замыканию. Ток короткого замыкания мгновенно должен быть зафиксирован защитным аппаратом и мгновенно отключен. Таким образом обеспечивается защита людей от поражения электрическим током и локализуется аварийная ситуация. В новом издании ПУЭ для осветительных электроустановок предусматривается защитное отключение. Эта мера дополнительная и применяться без зануления не должна.

Защитное отключение выполняется с помощью устройств защитного отключения дифференциальным током (УЗО-Д). Его назначение — отключать напряжение в случае, если электрический ток пытается найти себе иной путь, нежели тот, по которому он должен течь. Оно срабатывает (отключает сеть) даже при касании оголенного контакта в розетке. УЗО постоянно сравнивает ток, протекающий по фазному проводу (к электроприбору), с током, протекающим по нейтрали (от электроприбора). Когда разность этих токов достигает опасного для человека значения (обычно это 30 мА), устройство отключает питающее напряжение. Это означает, что если человек прикоснется к оголенному проводу или неисправному электроприбору и через него на «землю» потечет ток, устройство тут же отключит напряжение. Причем время срабатывания УЗО настолько мало, что ток не успевает причинить ущерба здоровью человека. То есть, даже при нарушении изоляции УЗО полностью защищает человека от случайного поражения электрическим током.
В России применение УЗО теперь регламентируется Правилами устройства электроустановок. Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

Наиболее часто встречающиеся случаи, когда требуется применение устройства защитного отключения, — это квартиры старого жилого фонда, муниципальные квартиры нового жилого фонда и квартиры повышенной комфортности. На рисунках приведены примеры выполнения электроразводки в квартире.

Рис . Схема однофазной квартирной электропроводки

Рис. Схема трехфазной квартирной электропроводки