Инженерное оборудование для дома и участка

Колосов Евгений Викторович

Электрооснащение дома и участка

 

 

Электропроводка

В современном доме очень многое (если не все) зависит от наличия в нем электричества, без которого невозможно осветить помещения и участок, обеспечить помещения теплом или прохладой (в зависимости от времени года), водой, не говоря уже об обычных кухонных заботах и гигиене. Поэтому об электроснабжении дома необходимо подумать еще на стадии его строительства, ведь многочисленный необходимый инструмент (дрели, шуруповерты, перфораторы, бетоносмеситель и пр.) тоже работает от сети.

Если повезло и участок, на котором куплен дом или ведется его строительство, электрифицирован, то немалая часть проблем снимается, за исключением того, что придется подвести провода к строению и осуществить ввод.

Если придется все начинать, как говорится, с нуля, то необходимо самостоятельно позаботиться о разработке электропроекта, заказав и согласовав его в различных инстанциях, имеющих на это специальную лицензию.

Электропроект представляет собой пакет документов, в котором содержатся схема электрощита, сведения и проводке, электроустановках, спецификация применяемых материалов, расчет нагрузки на электрическую сеть. После этого можно приступить к электромонтажу, который должен осуществляться в строгом соответствии с проектом и предполагает целый комплекс работ. Итак, потребуется выполнить следующее:

♦ подвести кабель от линии электропередач;

♦ собрать электрощитовое оборудование;

♦ проложить кабельные линии;

♦ устроить освещение участка;

♦ подключить электроустановочные приборы (розетки, выключатели и пр.) и электроустановки, если последнее запланировано;

♦ смонтировать молниезащиту, заземление и видеонаблюдение, если все это предусмотрено проектом.

После проведения всех работ вызванные специалисты проводят проверку сети, составляют акт, пломбируют и передают объект, т. е. дом, в эксплуатацию.

Исходя из всего сказанного, можно заметить, что электропроводка как «совокупность проводов и кабелей с относящимися с ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями» четко классифицируется на различные виды по ряду признаков:

♦ по расположению относительно жилища — на наружную и внутреннюю;

♦ про продолжительности эксплуатации — на переносную (с применением удлинителей), передвижную (этот тип не представляет для нас интереса, поскольку является прерогативой специалис тов-электриков), стационарную (выполнен ную в здании);

♦ по способу прокладки — на открытую и скрытую. В принципе, все представленное в п. 2 и 3 списка относится к внутренней проводке, поэтому речь должна идти о том, каким образом подвести электричество к дому (и здесь разные варианты) и как устроить внутреннюю электрическую сеть, причем не о том, как подключить удлинитель, поскольку с этим все просто, а о том, как и каким способом (открытым или скрытым) проложить стационарную электропроводку. Рассмотрим все по порядку.

Подключиться к уличной электрической сети напряжением 220 В можно двумя способами — через воздушную линию и проложив подземный кабель.

Путь ввода воздушной линии электропередач делится на две части. Первую составляет участок проводов от опоры, на котором закреплена воздушная линия, до точки ввода в дом. Вторую — от ввода в дом до вводного устройства внутри дома (этот участок называется собственно вводом).

При прокладке воздушной линии следует строго соблюдать целый ряд правил:

♦ при расстоянии от столба до дома более 10 м надо установить промежуточную опору, с тем чтобы ослабить натяжение проводов. Деревянный столб фиксируют к пасынку, который может быть железобетонным (этот вариант предпочтителен) или деревянным из древесины, не слишком подверженной гниению, предварительно обработанной антисептиком, и обернутым слоем рулонной гидроизоляции;

♦ минимальное расстояние от проводов ответвления (это участок от проводов от опоры до изоляторов, закрепленных снаружи на стене дома) до земли зависит от того, над чем именно они проходят (рис. 36), и составляет над проезжей частью 6 м; над пешеходной частью и внутри дворов — 3,5 м; от изолятора ввода — 2,75 м;

Рисунок 36. Схема прокладки воздушного кабеля: 1) ввод линии в дом; 2) участок ответвления; 3) опора линии электропередач; 4) подставная опора; 5) проезжая часть; 6) пешеходная часть

♦ необходимо прокладывать провода или ограждать их так, чтобы исключить прикосновение к ним. При открытой горизонтальной прокладке по стенам они должны располагаться над балконом и крыльцом на расстоянии 2,5 м; над окном — 0,5 м; под балконом и окном — 1 м. При вертикальной прокладке от окна их должно отделять не менее 0,75 м, от балкона — 1 м;

♦ от проводов, висящих на опорах рядом с домом, до балкона и окон следует выдерживать расстояние, как минимум, 1,5 м;

♦ между проводами надо соблюдать определенный промежуток, который составляет, как минимум, 0,1 и 0,15 м при пролете до и более 6 м соответственно;

♦ от стен и опор провода должны отстоять не менее чем на 5 см;

♦ вдоль ограды воздушную линию следует вести на расстоянии от земли до нижнего провода не менее 5 м;

♦ при наличии деревьев на пути прокладки воздушной линии расстояние до веток должно быть, как минимум, 3 м.

Важно правильно подобрать и провода для ответвления от воздушной линии. Для этого применяют изолированные провода, которые можно проложить как по металлическому тросу, так и под землей. Они могут быть медными и алюминиевыми. В первом случае сечение провода должно быть не менее 6 мм2, однако если необходимая длина кабеля меньше 10 м, то подойдут и провод сечением 4 мм2. Во втором, т. е. при использовании алюминиевого провода, его сечение должно быть равно 16 мм2. При прокладке единого кабеля сечение его жил должно быть от 4 мм2 и от 2,5 мм2 для алюминиевых и медных проводов соответственно. Чтобы точнее установить размер жил, надо учитывать, что 1 кВт нагрузки нуждается в 1,57 мм2 сечения.

Делая выбор между алюминиевым и медным проводом, следует принимать во внимание, что первые очень пластичны (это может стать причиной искрения) и прослужат 20–30 лет; вторые (и они более предпочтительны, хотя и не лишены недостатков, в частности склонны окисляться, а при дефекте контакта — нагреваться и отгорать)) способны выдерживать значительные нагрузки и имеют длительный срок службы.

Наружная проводка может быть открытой и закрытой — на роликах, если провод прокладывают в условиях, когда на него не попадет вода, или в трубе — тогда он оказывается полностью недоступным для прикосновения (рис. 37).

Рисунок 37. Фиксация электропроводки: а — на роликах; 1) провод; 2) тесьма; б — в трубе; 1) скоба; 2) провод; 3) труба; 4) асбестовый шнур

Способ оформления ввода электропроводки в дом определяется материалом, из которого он построен. Если стены деревянные, то используют металлические крюки, которые легко войдут в бревна, с фарфоровыми изоляторами. Для кирпичных стен применяют с кронштейны крюками, для крепления которых используют цементный раствор, смешанный с щебнем (рис. 38).

Рисунок 38. Ввод электросети (размеры указаны в миллиметрах): а — в деревянный дом; 1) изолятор; 2) крюк; 3) изоляционная трубка; 4) входная воронка; 5) фарфоровая втулка; 6) провод; б — в кирпичном доме; 1) свинцовая трубка; 2) кронштейн; 3) цементный раствор с щебнем

Если высота до карниза крыши не превышает 5 м, а также для хозяйственных построек для ввода устанавливают мачту (трубостойку), представляющую собой конструкцию, сваренную из трубы, угольников (кронштейна) и крюков (рис. 39).

Рисунок 39. Ввод от воздушной линии: а — через стену; 1) крыша; 2) оттяжка; 3) изолятор; 4) мачта; 5) болт; 6) кронштейн; б — через крышу; 1) провод; 2) кабель ввода; 3) труба; 4) изолятор; 5) траверса; 6) растяжка

Для одного провода берут металлическую водогазопроводную трубу диаметром 20 мм, для двух — диаметром 32 мм. Мачта должна отстоять от земли на 2 м, от крыши — на 1 м. Края трубостойки обрабатывают напильником, чтобы образовавшиеся при распиловке на металле заусенцы не повредили изоляцию проводов. Изнутри трубостойку обрабатывают битумом или другим средством, предотвращающим коррозию. Верхний ее край изгибают под углом 180°, благодаря чему в трубу также не будут попадать осадки. К верхнему краю приваривают уголок длиной 50 см с двумя штырями для крепления изоляторов.

Поскольку материал трубостойки — металл, необходимо выполнить зануление. Чтобы соединить трубу с нулевой жилой, к ней близ изоляторов приваривают болт.

Перед тем как установить трубостойку, сквозь нее протягивают стальную проволоку, которая потом поможет протянуть электрический провод.

Если предполагается прикрепить трубостойку к стене, то используют хомуты и шурупы. Поскольку мачте придется постоянно противостоять натяжению проводов ответвления, то эту нагрузку необходимо компенсировать устройством оттяжки из стальной проволоки диаметром 5 мм. Для ее фиксации к стойке (ближе к верхнему изгибу) приваривают кольца или болты.

Пользование электрическими приборами должно отвечать требованиям безопасности, которую обеспечит устройство защитного отключения (УЗО). Оно сработает при перегрузке сети. Установка УЗО является обязательной, если дом насыщен энергоемкой бытовой техникой.

Если трубу устанавливают непосредственно на крышу, то ее фиксируют проволочными растяжками из стальной проволоки того же диаметра, которые к мачте крепят болтами или кольцами. Это делается для того, чтобы трубостойка смогла сопротивляться ветру. Устанавливают четыре растяжки, чтобы обеспечить одинаковое их натяжение, иначе стойка отклонится от вертикального положения. При этом роль оттяжки не уменьшается, поскольку функции ее и растяжек не совпадают.

При монтаже ввода воздушной линии важно помнить, что укладывать провода непосредственно на кровлю нельзя; что расстояние между проводами и между ними и выступающими элементами дома должно быть не менее 20 см.

Если дому уже 20 лет и более и проводка в нем была выполнена из алюминиевого провода, то желательно ее полностью заменить, проложив медный провод. При этом можно воспользоваться уже имеющимися в стенах каналами.

Ответвление от линии электропередач ведут кабелем (медный должен иметь сечение не менее 4 мм2, алюминиевый — 2,5 мм2), который пускают не только по воздуху, но и под землей. Последний способ не нарушает общую эстетику участка, не подвержен ветровым нагрузкам и обледенению и, кроме того, не нуждается в заземлении. При его реализации действуют так:

♦ выкапывают траншею глубиной, как минимум, 80 см;

♦ до траншеи прокладывают кабель по опоре. Для предотвращения каких-либо повреждений его заключают в металлическую трубу длиной не менее 2 м;

♦ в траншее кабель защищают кожухом, например из ПВХ-трубы;

♦ засыпают траншею, заложив в 15 см от поверхности земли сигнальную ленту на случай осуществления земляных работ.

Ввести кабель в дом можно, пропустив его либо через стенку цоколя, либо под фундаментом дома (рис. 40).

Рисунок 40. Подземная прокладка кабеля: а) через стенку цоколя; б) под фундаментом

В стенке цоколя на глубине 50–80 см перфоратором просверливают отверстие, которое должно иметь уклон 5° в сторону уличной траншеи. Через него пропускают трубку (через одну трубку можно пропустить только один кабель), диаметр которой должен быть в 2 раза больше диаметра кабеля, причем трубка должна выступать с обоих концов — на 50–60 см наружу и 5–10 см внутрь. После прокладки кабеля трубку герметизируют цементно-песчаным раствором, чтобы не допустить проникновения в нее грунтовых вод.

Если фундамент неглубокий, то кабель можно пропустить под ним, поместив его в асбоцементную трубу. В этом случае электропроводка будет прокладываться через перекрытие пола.

Установкой счетчика завершается ввод электричества в дом. Этот прибор учета расходования энергии располагают в отапливаемом помещении 1,5 м от пола и соединяют с проводами (медными сечением, как минимум, 2,5 мм2 и алюминиевыми сечением не менее 4 мм2) в соответствии с прилагаемой к нему схемой. После подачи в органы надзора заявления о подключении к электросети проводится проверка правильности всей операций, счетчик пломбируют, проводят инструктаж по технике безопасности и выдают соответствующее разрешение. На этом этапе ввод и монтаж наружной электропроводки считается законченным, и можно приступать к прокладке внутренней электропроводки, с тем чтобы подвести электричество к бытовым приборам.

Внутренняя (внутридомовая) электропроводка бывает открытой и скрытой. От выбора той или иной из них зависит время ее монтажа — до отделочных работ или после них.

При выполнении открытой электропроводки провода фиксируют непосредственно на стены (бетонные, кирпичные или оштукатуренные деревянные, предварительно оклеенные обоями или отделанные другим способом). При этом используют плоские (АППВ, ППВ, АППР), изолированные или легкие небронированные провода. При монтаже в стене просверливают отверстия диаметром 10 мм под скобки (жестяные полоски шириной 8–10 мм), которые прибивают гвоздями или дюбелями. Можно использовать и фарфоровые изоляторы (или пластмассовые клицы), и ролики. Промежуток между точками крепления провода составляет не более 40 см, а на деревянной стене при использовании в качестве крепежа гвоздей — 25–30 см. В точках пересечения проводов (если этого не избежать) отверстие под скобку располагают в 5 см от центра пересечения, а провода дополнительно изолируются или помещаются в специальную трубку.

Пластмассовые ответвительные коробки устанавливают на деревянное основание, прикрепляя шурупами, пластмассовыми дюбелями с шурупами или сажают на клей.

Выключатели и розетки (защищенный вариант) монтируют на деревянные или пластмассовые подрозетники, диаметр которых превышает размер электроустановочного устройства на 8–10 мм.

Открытую проводку можно разместить и в пластмассовых кабель-каналах, подобрав пенал необходимого размера (это зависит от толщины кабеля).

Скрытую проводку монтируют внутри стены, проделав под нее борозду (можно по старинке воспользоваться молотком и зубилом или значительно облегчить задачу с помощью электрической дрели и сверла с победитовой насадкой или штробореза). Провода (марки АППВ, АППВС, АПВ, АПН) фиксируют металлическими скобками, резиновыми или пластмассовыми хомутами или раствором алебастра.

В настоящее время для выполнения скрытой электропроводки применяют ПВХ-шланги соответствующего диаметра:

♦ выполнив разметку электропроводки, по готовой штукатурке прорезают контуры штробов, которые должны иметь глубину 4–5 см, после чего выдалбливают их на глубину, достаточную для размещения ПВХ-шланга;

♦ высверливают отверстия под розетки, распределительные коробки и др.;

♦ с помощью перфоратора проделывают отверстия в межкомнатных перегородках;

♦ прокладывают в штробы ПВХ-шланг;

♦ протягивают провода в ПВХ-шланг;

♦ фиксируют все типы коробок;

♦ присоединяют провода к электроустановочным приборам.

Примерно так же действуют при прокладывании электропроводки под штукатурку, за исключением отдельных моментов:

♦ коробки помещают в отведенные согласно разметке места и вмазывают таким образом, чтобы они возвышались над стеной на толщину слоя штукатурки;

♦ нарезают провода с небольшим запасом (10–12 см), укладывают в подготовленные борозды и фиксируют небольшими порциями раствора алебастра. Когда он слегка схватится (через 1–2 мин), следует кучки сплющить почти до провода.

Скрытую проводку можно заключить в электротехнический плинтус. Это длинный пенал с расположенными вдоль него перегородками и закрывающийся крышкой. В нем имеются пять каналов, имеющих разное предназначение: в двух верхних располагают провода электрической сети, в остальных — телевизионный кабель, телефонные и радиопровода.

При покупке выключателей и розеток не стоит экономить. Лучше приобретать такие модели, в которых внутренняя часть изготовлена из керамики, а не из пластмассы. Они обойдутся дороже, но ведь при использовании электричества главное — обеспечить безопасность.

Стены нередко выравнивают посредством гипсокартонных листов. По ним тоже можно проложить скрытую электропроводку, но для этого не придется штробить стены. Дело в том, что гипсокартон монтируют на направляющие, поэтому под ними остается свободное пространство, которое можно использовать для прокладки провода. Достаточно по ходу разметки в гипсокартоне просверлить несколько отверстий диаметром 3–4 мм, протолкнуть в них жесткую проволоку и с ее помощью протянуть провода. После этого заделать отверстия алебастром.

Независимо от того, монтируется открытая или скрытая проводка, необходимо выполнять следующие правила:

♦ электросчетчики, ответвительные коробки, розетки и выключатели размещают в таких местах, чтобы доступ к ним был свободным. При этом токоведущие части не должны оставаться открытыми;

♦ выключатели устанавливают с левой стороны от двери (в открытом состоянии она не перекроет к ним доступ) на высоте 85–150 см от пола;

♦ розетки монтируют на высоте 80–90 см от пола в тех местах, где предполагают поставить электрооборудование. Согласно противопожарным нормам, на каждые 6 м2 площади должны приходиться, как минимум, одна розетка в жилых комнатах и не мене трех — на кухне;

♦ размещение розеток и выключателей внутри сан узлов запрещено, кроме специальных розеток для фенов и электробритв (для них предусматривается питание через разделительный трансформатор с двойной изоляцией). Розетки не должны находиться менее чем в 50 см от газовых и электроплит, раковин и других заземленных металлических предметов;

♦ провода прокладывают исключительно по горизонтали или вертикали по известной схеме, чтобы при последующем забивании гвоздей или сверлении отверстий их нельзя было повредить. При монтаже провода по горизонтальной линии он должен отстоять от карниза и балки на 5–10 см, от потолка — на 15 см, от плинтуса — на 5–20 см. Вертикальные участки проводки не должны подходить к углам помещения, оконным и дверным проемам ближе чем на 10 см;

♦ недопустимо, чтобы проводка контактировала с металлическими конструкциями дома. Вблизи газопроводов разрешается прокладывать кабель на расстоянии не менее 40 см; при размещении рядом с трубопроводом отопления и горячего водоснабжения электропроводку следует защищать от высоких температур асбестовыми листами и прокладывать на расстоянии не менее 10 см;

♦ не допускается тянуть электропроводку пучками и располагать проводами менее чем в 3 см один от другого;

♦ соединения и ответвления следует выполнять в предназначенных для этого коробках — соединительных и ответвительных, причем их крышки не разрешается заклеивать обоями или покрывать штукатуркой и открывать под напряжением;

♦ для соединения жил заземляющих и нулевых проводов друг с другом необходимо использовать сварку, в то время как присоединение их к электроприборам, требующим заземления и зануления, — посредством болтовых соединений.

 

Электрофурнитура и материалы

Без главных составляющих электропроводки, к которым относятся провода, кабели и шнуры, невозможно ее осуществление. Провод — это одна или несколько жил — голых или покрытых изоляцией (металлической оболочкой, обмоткой, оплеткой).

Кабель представляет собой несколько изолированных проводов, заключенных в герметичную оболочку, которая бывает металлической или неметаллической.

Шнур — это, как минимум, две гибкие жилы, соединенные посредством скрутки или неметаллической оплеткой.

Жилы, образующие кабель, шнур и провод, изготавливают из меди или алюминия. Медные провода и кабели по сравнению с алюминиевыми имеют ряд преимуществ, в частности плотность тока, которую они способны проводить, в 1,5 раза больше, чем у алюминиевых; они образуют более прочные контактные соединения, благодаря чему электропроводка не склонна к перегреванию; они более устойчивы к коррозии и поэтому более долговечны. Однако медные провода и кабели по своей стоимости в 2–2,5 раза превышают алюминиевые аналоги.

В зависимости от конкретного предназначения, предпочтение может быть отдано тем или другим проводам, шнурам и кабелям, поэтому необходимо ориентироваться в этом вопросе и выбирать соответствующий материал. Следовательно, надо разбираться в маркировке, которая включает буквенное и цифровое обозначения, в которых зашифрована вся информация о материале, количестве жил, их сечении, особенностях изоляции и оболочек. Для провода:

♦ первая заглавная буква обозначает материал жил: А — алюминий; у медного провода такого символа нет;

♦ следующие одна или две заглавные буквы указывают вид провода (П — провод; ПП — плоский провод) или материал изоляции кабеля (В — поливинилхлорид, П — полиэтилен, Р — резина, Н — наирит (торговое название хлоропреновых каучуков);

♦ на третьем месте в маркировке кабеля стоит материал оболочки — его обозначают те же буквы, что и материал изоляции;

♦ дополнительная информация: Г — гибкий; Н — негорючий; О — наличие в изоляции оплетки (если О предшествует буква «Т», то это означает, что оплетка пропитана противогнилостным составом); Пс — самозатухающая изоляция; С — свинцовая оболочка; Ф — металлическая фальцованная оболочка; Шв — добавочный защитный шланг, изготовленный из полиэтилена или ПВХ;

♦ следующие далее цифры указывают на число жил и их сечение, например 4 X 25. Это значит, что провод состоит из четырех жил сечением 2,5 мм2.

Для кабеля: первая буква указывает на материал внутренней изоляции жил (для кабеля с алюминиевыми жилами, о чем сообщит первая буква «А», это будет вторая заглавная буква), вторая — на изоляцию самого кабеля, последующие буквы — на дополнительные сведения.

Информация о небольшой части проводов, кабелей и шнуров, применяющихся для электропроводки, представлена в таблице 1.

Таблица 1

Некоторые провода, кабели и шнуры для электропроводки

На современном отечественном рынке представлен широкий ассортимент кабелей и проводов. При их выборе надо принимать во внимание вид электропроводки, особенности среды, в которой она будет функционировать. Сечение провода или кабеля зависит от предполагаемой токовой нагрузки. Занижение сечения может привести к перегреву проводов, разрушению оболочки, пожарам и травматизму. Завышение сечения означает увеличение стоимости кабельно-проводной продукции. Особенно тщательно следует подходить к выбору материала для электропроводки для помещений с повышенной влажностью и температурой (для саун, бань), условия в которых приводят к преждевременному износу изоляции, негативно сказываются на ее эффективности и надежности (чем выше температура, тем ниже должна быть токовая нагрузка, сечение жил — больше).

Особенно тщательно следует подойти к выбору кабеля для выполнения ответвления. Предлагаем несколько практических советов по этому поводу.

1. Кабель с резиновым покрытием лучше использовать для подземного, а не воздушного ответвления, поскольку резина, контактируя с воздухом, подвергается быстрому старению. Для воздушного ответвления более подходит материал с полиэтиленовой оболочкой.

2. Для прокладывания электропроводки внутри дома желательно использовать кабель с маркировкой Пс.

3. Кабель и провода с ПВХ-изоляцией не следует применять в регионах с низкими зимними температурами, так как в таких условиях поливинилхлорид может покрываться микротрещинами.

4. При выполнении ответвления кабелем в свинцовой оболочке все работы нужно осуществлять в теплое время года, поскольку на изгибах при низких температурах на свинце образуются трещины.

5. Для подключения к сети погружного насоса в большей степени подойдет кабель с маркировкой ВПП, обладающий повышенной водостойкостью.

6. Для подземного ответвления на участке предпочтительно применять бронированный кабель марки ВБбШв. Если механические повреждения исключаются, то можно взять кабель АВВГз или ВВГз (однако надо учесть, что этот материал не подходит при высоком залегании грунтовых вод).

7. Планируемое напряжение определяет выбор одно-или трехфазного кабеля. Если для дома и участка достаточны одна жила для подключения и напряжение 220 В, то надо приобретать двух— или трехжильный кабель. Если для эксплуатации насоса и других энергоемких электрических приборов требуется напряжение 380 В и трехфазных ток, то нужно приобретать четырехжильный кабель, чтобы иметь возможность устроить заземление.

8. Важно уметь подсчитать количество проводов и кабеля, которое потребуется для электромонтажных работ. Что касается длины провода для внутренней проводки, то, ориентируясь на монтажную схему с нанесенными на нее щитком, розетками, выключателями, распределительными коробками, надо суммировать отрезки, связывающие распределительные коробки с выключателями, розетками и вводным устройством (не забывая о масштабе); определить количество отрезков проволоки, умножить его на 10–15 см; сложить полученные числа. Если план на бумаге отсутствует, то придется провести подсчеты непосредственно на стенах по разметке и прибавить к этой цифре материал на соединения.

Необходимое количество кабеля для ответвления подсчитывают по плану подключения. При этом надо приобрести материал с некоторым запасом, поскольку для стабильного энергоснабжения важно, чтобы кабель был цельным (в отличие от провода, который легко нарастить).

9. Чтобы определить сечение жилы провода, надо воспользоваться формулой:

S = nD/2, где

S — сечение провода (мм2);

n — 3,14;

D — диаметр провода (мм).

Если провод многожильный, то его сечение равно сумме сечений отдельных жил.

10. Выбирая провод, надо учитывать, что его изоляция рассчитана на конкретное напряжение и оно должно быть больше того напряжения, которое имеется в питающей электрической сети.

При выполнении электропроводки может возникать необходимость наращивания провода. При этом надо уметь соединять провода правильно. Способом соединения медных одно— и многожильных проводов сечением до 6 мм2 является скрутка и последующая пайка; для жил сечением 6 мм2 и более — скрутка с бандажной пайкой (рис. 41); для многопроволочных проводов — скрутка, которой предшествует расплетка жил (рис. 42). Перед выполнением скрутки жилы надо зачистить от изоляции на длину, примерно равную 10–15 наружным диаметрам соединяемых жил; удалить оксидную пленку с оголенных концов (она повышает (пусть и незначительно) электрическое сопротивление в точке контакта).

Рисунок 41. Виды соединений проводов: а — параллельная скрутка;1) простая скрутка; 2) бандажная скрутка; 3) скрутка желобком

Рисунок 41 (продолжение). Виды соединений проводов: б — последовательная скрутка; в — ответвление; 1) простая скрутка; 2) бандажная скрутка; 3) скрутка желобком

Рисунок 41 (окончание). Виды соединений проводов: в — ответвление; 1) простая скрутка; 2) бандажная скрутка; 3) скрутка желобком

Рисунок 42. Способ соединения многопроволочных жил

Далее скрутку (поочередно с обоих концов) натирают палочкой припоя, нагретой в пламени горелки. При этом оксидная пленка разрушается, между проводами образуется желобок, который надо заполнить припоем. Место пайки покрывают слоем лака и изолируют.

Медные провода паяют с применением флюса на основе канифоли (использование флюсов на основе кислот запрещено, поскольку кислота разрушительно воздействует на место пайки).

При покупке нового выключателя следует отдать предпочтение модели, конструкция которой позволяет быстро развести контакты на расстояние, при котором горение вольтовой дуги невозможно. Если дуга держится долго, то прибор очень скоро придет в негодность.

Для соединения алюминиевых проводов скрутка не рекомендуется (если все-таки приходится прибегать к этому способу, то это место покрывают техническим вазелином и регулярно проверяют при последующей эксплуатации), потому что алюминий покрывается более стойкой, чем у меди, оксидной пленкой, имеющей низкую электропроводность. В результате в скрутке возникает большое сопротивление, влекущее локальный нагрев провода с возможным разрушением изоляции и возгоранием. Алюминиевые провода соединяют пайкой, сваркой и опрессованием, предварительно удалив оксидную пленку (два последних способа используют профессионалы).

Надо заметить, что при выполнении электропроводки нельзя соединять медные и алюминиевые провода между собой. Причины следующие:

♦ медь и алюминий значительно различаются коэффициентами теплового расширения, что вызывает нарушение контакта;

♦ на место контакта воздействуют атмосферные условия, что приводит к увеличению переходного сопротивления, локальному нагреву и разрушению соединения;

♦ в условиях повышенной влажности зона контакта покрывается водяной пленкой со свойствами электролита, вследствие чего контакт разрушается.

Если, например, лампа мигает и включатель при этом характерно потрескивает, то это явный признак его неисправности, причина которой состоит в том, что контакты плохо прилегают один к другому, когда прибор включен. В результате между ними происходит искрение.

Помимо традиционных способов соединения проводов, на отечественном рынке появились специальные соединители, отличающиеся большой надежностью. В основном они импортного производства (например, WAGO), но есть и отечественные разработки, в частности СНЭП. При их использовании зачищают концы проводов, вставляют в соединитель, который заполнен особой пастой, не позволяющей образовываться оксидной пленке.

Независимо от избранного способа соединения проводов, необходимо помнить, что только надежный контакт обеспечит бесперебойную работу электропроводки и предотвратит искрение, возгорание и пр.

Электрофурнитурой, или электроустановочными изделиями, называются различные электрические устройства, в частности розетки, выключатели, патроны для электрических и люминесцентных ламп, ответвительные коробки и т. д.

Российский рынок предлагает розетки и выключатели двух— и трехконтактные, которые рассчитаны на отечественные и европейские стандарты. Изделия могут оснащаться защитными крышками, встречаются модели и без них. Каких-либо новейших разработок, принципиально отличных от традиционных, в этой сфере не наблюдается.

Новинкой, однако, является сервис-розетка со специальным рычажком, при нажатии на который вилка как бы сама выскакивает из розетки; удобен вариант (особенно для семей с детьми) с автома ти чески закрывающимся отверстием; интересна модель с защитным отключением, которое не позволит подключить неисправный электроприбор; розетка с таймером, благодаря которому электроприбор включится или выключится в заданный момент.

Для работы на улице или во влажном помещении следует приобретать розетки с повышенной степенью защиты (IP55).

Зажимы выключателей, представленных в магазинах, бывают винтовыми и безвинтовыми. Выбор той или иной модели определяется способом фиксации проводов: для алюминиевых удобнее винтовое крепление провода между контактными пластинами; для медных — безвинтовое, посредством клеммы, чей пружинный механизм обеспечит надежность контакта.

Под тип проводки подбирают и выключатели. Если при открытой электропроводке выключатель устанавливают непосредственно на стену, подложив деревянный или пластмассовый подрозетник, то при скрытой в стене выдалбливается углубление под коробку. Ранее выключатели крепили распорными лапками, в настоящее время их прикручивают к соответствующему месту в коробке. Модели выключателей бывают с одной, чаще двумя и реже тремя клавишами (при необходимости большего количества клавиш, устанавливают несколько выключателей, которые объединяют общей рамкой (европейский вариант); можно купить выключатель производства США или Южной Кореи с шестью клавишами, причем на каждой будет стоять лампочка-индикатор).

Особые выключатели, называемые диммерами, имеют встроенные светорегуляторы, благодаря которым можно устанавливать разные режимы освещенности. При покупке следует обратить внимание на суммарную нагрузку, на которую они рассчитаны. Это указано в маркировке, например W300 указывает на то, что нагрузка не должна превышать 300 Вт.

В индивидуальном доме желательно иметь переключатели, которые от обычных выключателей отличает схема подключения. При их использовании свет можно выключить в одном месте и одновременно включить в другом.

 

Электромонтажные работы

При выполнении электромонтажных работ не обойтись без хорошего инструмента, необходимого для различных операций, начиная с подготовки канавок, углублений и отверстий для прокладки проводов и установки электрофурнитуры и заканчивая приспособлениями для заточки инструмента. Потребуются комплекты гаечных ключей, отверток и сверл, пассатижи, бокорезы, плашки с плашкодержателями, метчики, напильники, зубило, молоток, тиски, шлямбур, электропаяльник, электродрель, перфоратор, штроборез, электроточило.

Из специальных приспособлений надо упомянуть индикаторы, с помощью которых определяют параметры электросети и наличие в ней напряжения.

Простейший индикатор наличия или отсутствия тока в сети легко изготовить самостоятельно, имея под рукой резьбовой патрон, маломощную лампу накаливания (например, от фонарика), двух отрезков провода в изоляции и двух металлических щупов (рис. 43).

Рисунок 43. Контрольная лампочка: 1) патрон с лампой; 2) провод; 3) щуп

Если вы планируете расположить розетку на небольшом расстоянии от пола, то следует отдать предпочтение устройству с поворотной шайбой или перемещающейся заслонкой, которые закроют отверстие, когда оно не используется. Это важно для семей с маленькими детьми.

Однако понять, какой провод является фазным, а какой — нейтральным, контрольная лампочка не поможет. Для этой процедуры надо приобрести индикаторную отвертку (рис. 44).

Рисунок 44. Индикаторная отвертка: 1) жало; 2) корпус со светодиодом; 3) контактная головка

Отвертка работает так: ее приставляют к участку, подлежащему тестированию; прикасаются рукой к контактной головке. Если провод фазный, то лампочка загорится, если нулевой — нет.

Для измерения параметров сети нужно обзавестись тестером, который объединяет в себе функции амперметра, вольтметра и омметра и легко определит силу тока, напряжение и сопротивление сети.

При электромонтажных работах все технологические операции выполняют в определенной последовательности:

♦ разрабатывают план-схему внутренней электропроводки с учетом установки электрооборудования (розеток, выключателей, ответвительных коробок и пр.). При этом важно продумать расстановку электробытовой техники, чтобы впоследствии не раскладывать удлинители. Кроме того, надо учесть допустимые расстояния между электрофурнитурой и конструкцией помещения (рис. 45);

Рисунок 45. Схема внутренней электропроводки: 1) выключатель; 2) розетка; 3) уровень пола; 4) уровень потолка; 5) отопительный прибор

♦ выполняют разметку трассы электропроводки, проходы через перекрытия и стены, определяют точки фиксации проводов. Для разметки необходимо воспользоваться разметочным шнуром, предварительно натертым краской, углем и т. п. Закрепив один конец, другой, сверяясь по отвесу, натягивают горизонтально потолку и вертикально стенам; далее, взявшись за середину, оттягивают шнур и резко отпускают, чтобы на стене остался цветной след (рис. 46);

Рисунок 46. Разметка трассы электропроводки: 1) шнур; 2) отвес

♦ пробивают канавки и проходы;

♦ монтируют изоляторы и прокладывают трубы;

♦ готовят электропровода;

♦ устанавливают коробки для выключателей, розеток и др.;

♦ протягивают и фиксируют провода;

♦ монтируют электроприемники и разъединительную арматуру;

♦ оконцовывают провода, соединяют их с электроарматурой и между собой в ответвительных коробках. Оконцевать провод можно двумя способами — тычком и петелькой (рис. 47). При оконцовывании тычком надо надрезать и удалить изоляцию с конца провода на 15 мм; при оконцовывании петелькой освобождают конец провода от изоляции на 35 мм, формируют колечко диаметром 4 мм, отступив 8–10 мм от среза изоляции, оставшимся концом выполняют 2–3 витка и обжимают их плоскогубцами;

Рисунок 47. Последовательность действий при оконцовывании провода: 1) тычком; 2) петелькой

♦ проверяют функционирование системы.

Не имея специальных знаний и допуска для выполнения воздушных и подземных ответвлений (хотя иметь представление об этом необходимо), своими силами реально выполнять электромонтажные работы небольшого объема, в частности установить выключатель, розетку, повесить светильник, о чем и пойдет речь далее.

Способ монтажа электропроводки зависит от модели клавишного выключателя:

♦ крепление провода внутри терминала посредством винта. Способ требует определенного навыка, поскольку при сильном затягивании винта провод пережимается и жила, особенно алюминиевая, может переломиться; при слабом затягивании винта терминал внутри выключателя будет греться, что недопустимо;

♦ прижатие провода головкой винта к пластине. Способ надежный, но без опыта трудно одновременно затянуть два провода одной пластиной;

♦ безвинтовой. Способ простой, не нуждается в длительной практике, поскольку для его осуществления надо нажать клавишу, после чего откроется отверстие, в которое нужно вставить провод, и отпустить клавишу.

При любом способе монтажа выключателя необходимо последовательно выполнять ряд действий:

♦ зафиксировать (раствором, дюбелями и т. п.) установочную коробку в углубление в стене;

♦ снять верхнюю крышку с клавишей;

♦ обрезать многожильный провод до 60 мм, оконцевать;

♦ завести провод в основание изделия;

♦ зафиксировать провод одним из способов;

♦ установить выключатель в установочную коробку, закрепить;

♦ вернуть крышку на место;

♦ проверить работу выключателя.

Монтаж розетки осуществляется в такой последовательности:

♦ закрепить установочную коробку в углубление в стене;

♦ удалить заглушки из установочной коробки;

♦ завести кабель;

♦ прижать провода головкой винта, закрутив его отверткой или пружинными фиксаторами;

♦ заизолировать соединение;

♦ вставить корпус розетки в установочную коробку и закрепить.

Монтаж светильника самой простой конструкции (все лампы включаются от одного выключателя) проводится тогда, когда в потолок уже вбит крюк для люстры и из монтажного отверстия в потолке свисают два провода — фазовый и нейтральный. Дальнейшие действия состоят в следующем:

♦ с помощью индикаторной отвертки определяют, какой из проводов является нулевым (выключатель должен находиться в положении «включен», и пометить его;

♦ фазовые провода, идущие от патронов светильника, соединяют с таким же проводом на потолке, остальные — с нейтральным проводом;

♦ изолируют концы проводов;

♦ вешают люстру на крюк.

В освещении нуждается не только дом, но и участок. Поэтому необходимо позаботиться об электрификации дорожек, скамеек, лестниц и так далее, тем более что свет на территории выполняет не только чисто утилитарную функцию, но и эстетическую. Для разных объектов требуется свое освещение, например для альпийской горки — галогенные лампочки, для клумбы и розария — прожектор с люминесцентными лампами, для пруда — подводные светильники и т. д.

Непременной деталью любой электропроводки являются предохранители. Это устройства, защищающие электрическую сеть. Из двух типов предохранителей — автоматических и с плавкой вставкой — наиболее востребованы первые, поскольку они удобны в эксплуатации.

При установке фонарей вдоль дорожек, во въездной зоне необходимо иметь в виду, что поменять место для светильников будет сложно или вообще невозможно, поскольку освещение участка представляет собой систему, которая разрабатывается еще на этапе строительства дома, организации сада и прокладки инженерных коммуникаций.

К основным объектам и местам освещения подводят подземный кабель (возможно устройство и тросовой проводки), помещенный в защитную коробку.

Работая с электропроводкой, необходимо соблюдать технику безопасности:

♦ не прикасаться к оголенным проводам, не проверив, находятся ли они под напряжением;

♦ защищать руки резиновыми перчатками, ноги — резиновыми сапогами;

♦ изолировать провода специально предназначенным для этого материалом и не использовать скотч, лейкопластырь и пр.;

♦ при проверке розеток, вилок и иного предварительно обесточить их;

♦ стараться работать с электропроводкой в сухом помещении.

 

Альтернативные и автономные источники энергии

Как альтернативные источники энергии ветряные и солнечные установки известны давно, хотя в России они распространены не так широко, как в европейских странах. Однако обойти вниманием этот бесплатный природный ресурс для получения электрической энергии невозможно, тем более что это не только экономически довольно выгодно, но и экологически безопасно.

Одним из условий, которые позволят использовать энергию ветра, является необходимость иметь ветряк — ветроэнергетическую установку. Кроме того, важно иметь дом на территории, где сильные ветры не редкость, хотя и небольших порывов будет достаточно для работы ветряка мощностью 1,5–4 кВт. Скромные потребности, такие, как свет, просмотр телевизор и подзарядка ноутбука, обеспечит установка мощностью 500–600 Вт.

Ветроэнергетическая установка (рис. 48) представляет собой конструкцию, состоящую из следующих элементов: мачты, ветроголовки с тремя лопастями, генератора, опорно-поворотного узла, контроллера, зарядного устройства, аккумулятора, инвертора.

Рисунок 48. Конструкция ветроэнергетической установки: 1) головка ветроколеса; 2) редуктор; 3) генератор; 4) труба; 5) обойма; 6) оребренный профиль; 7) мачта

Ветроэнергетическая установка работает так (рис. 49): лопасти, зафиксированные на колесе, приходят во вращение под воздействием ветра; колесо сообщает крутящий момент на вал генератора, который вырабатывает энергию. Между ее количеством и размером колеса есть прямая зависимость: чем больше колесо, тем легче оно захватывает ветер, тем больше энергии вырабатывается. Энергия поступает в зарядное устройство, которое трансформирует ее в постоянный электрический ток, необходимый для зарядки аккумуляторов. Всеми процессами управляет контроллер. Для получения переменного тока, на котором работает вся бытовая техника, имеется инвертор.

Рисунок 49. Схема работы ветряка: 1) ветрогенератор; 2) зарядное устройство; 3) аккумуляторы; 4) инвертор; 5) потребитель

Чтобы смонтировать ветроэнергетическую установку, необходимо подготовить бетонный фундамент, включающий закладной элемент (железобетонное кольцо), залитый раствором. Стальную мачту в вертикальном положении удерживают растяжки.

В настоящее время приобрести ветроэнергетическую установку, причем не только импортного, но и отечественного производства, не проблема. Понятно, что стоимость ее напрямую зависит от мощности, например ветроэнергетическая установка в 1 кВт (она даст 120 кВт в месяц) обойдется примерно в 35000 руб.

Наличием сильных ветров на территории России могут похвастаться не все регионы. Это же относится и к солнечным дням, количество которых в разной местности различно, хотя даже сильная облачность не мешает получать 100 Вт с 1 м2. Чтобы выработать 10 кВт энергии, необходимо, чтобы площадь солнечных батарей составляла 100 м2.

Чтобы солнечную энергию преобразовать в электрическую, потребуются специальные элементы, сам же процесс трансформации называется фотоэлектрическим эффектом, а модуль, использующийся для этого, — фотоэлектрическим элементом.

По обе стороны фотоэлемента смонтированы токоотводы. Когда солнечные лучи попадают на фотоэлемент, часть света (фотон) поглощается. При этом освобождается один электрон. В этот момент образуется ток. Электричество, образованное в солнечном элементе, может сразу использоваться или накапливаться в аккумуляторной батарее. Отдельные фотоэлементы не в состоянии обеспечить дом необходимым количеством энергии, поэтому их собирают в панели, различные по размеру и типу. Как правило, это кремниевые фотоэлектрические модули, размер которых варьируется от 0,4 до 1,6 м2, мощностью 40–160 Вт.

Будучи объединенными, панели образуют солнечные батареи. Коэффициент полезного действия солнечных панелей пока невелик и составляет 5–15 % (только 15 % света преобразуется в электрическую энергию).

Комплекс солнечных батарей с контроллером, инвертором, аккумуляторами, кабелем, электронагрузкой и поддерживающей структурой называется солнечной станцией, которая может рассматриваться и применяться в качестве системы аварийного источника электроснабжения (рис. 50).

Рисунок 50. Устройство резервной фотоэлектрической системы: 1) солнечные панели; 2) инвертор; 3) аккумулятор; 4) сеть; 5) нагрузка

Стоимость станции из четырех модулей мощностью 115 Вт, двух аккумуляторов, инвертора мощностью 1 кВт и контроллера составит примерно 125000 руб. Достаточно ли такой станции для обеспечения электроэнергией индивидуального дома, зависит от энергозатрат, которые перед покупкой комплекса необходимо подсчитать (если электричество в доме есть, то помогут показания счетчика за месяц; если оно не заведено, то следует установить все предметы, которые являются потребителями энергии, сложить их мощность и умножить на количество часов работы в месяц — это и будет количество энергозатрат). Разумеется, необходимо оптимизировать количество потребляемой энергии, например за счет установки энергосберегающих лампочек, уличных фонариков, работающих от солнечной батареи, и т. д.

Соединения и ответвления проводов и кабелей необходимо выполнять в специально предназначенных для этого разветвительных и соединительных коробках (их можно различить по количеству отверстий: в первых их четыре, во вторых — два).

Надо признать, что альтернативные источники энергии еще не превратились в обыденность, поскольку первоначальные затраты на приобретение оборудования достаточно высоки, и окупятся они не ранее чем через 10 лет. Однако перспективы, которые открываются, как утверждают ученые, огромные.

На случай перебоев с электроснабжением предназначаются и автономные источники энергии — передвижные электростанции. Они мобильны, компактны, мощны, обладают значительным ресурсом, долговечны, работают с достаточно низким уровнем шума и при большом перепаде температур — от +45 до –50 °C.

Основными комплектующими передвижной электростанции являются генератор и двигатель внутреннего сгорания. В зависимости от типа генератора, различают станции синхронные (для применения при аварийной ситуации) и асинхронные (для поддержания напряжения в сети и подключения электроприборов, реагирующих на скачки напряжения).

Передвижные станции могут работать на бензине или дизельном топливе. Первые используют в качестве источника электроснабжения при перебоях с подачей электричества. Их мощность колеблется в пределах от 0,5 до 12 кВт, чего вполне хватает для выполнения незначительных объемов работ. Генератор оснащен автозапуском, т. е. он начинает действовать при отключении электричества. Уровень шума бензиновых электростанций примерно на 20–30 % ниже, чем дизельных.

Дизельная электростанция рассчитана на постоянную работу. Ее мощность варьируется в значительном пределе — от 12 до 2500 кВт. Станции могут давать разное количество оборотов в минуту — до 3000 об/мин. Для постоянного энергоснабжения дома и участка достаточно, если этот параметр будет составлять 1500 об/мин. Дизельные станции последнего поколения могут бесперебойно работать круглый год.

При покупке передвижной электростанции надо выбрать агрегат необходимой мощности. Для этого надо установить, какие именно приборы будут работать от нее. Среди постоянных потребителей энергии нужно назвать холодильник, лампы, среди периодически включаемых — утюг, электроинструмент и т. п. Чтоб рассчитать мощность станции, надо суммировать мощности тех приборов, которые активно эксплуатируются, и прибавить дополнительно 20 %. Если потребности небольшого садового домика обеспечит станция мощностью 2 кВт, то для индивидуального благоустроенного дома потребуется станция мощностью 10–20 кВт.

 

Неисправности и способы их ликвидации

Прежде чем говорить о возможных неполадках в электроустановочных изделиях и способах их устранения, следует особо подчеркнуть необходимость их обесточивания перед выполнением ремонта. Перечислить все возможные дефекты не представляется реальным, поэтому рассмотрим только самые распространенные из них.

1. Правильно эксплуатирующаяся проводка прослужит не один десяток лет. Однако она может пострадать в результате механического воздействия, вследствие токовой перегрузки, если защита не срабатывает, и после включения в сеть неисправных электрических приборов. Как правило, это заканчивается замыканием или обрывом. Обрыв открытой электропроводки можно увидеть сразу и устранить его. Обрыв при скрытой проводке потребует тестирования через распределительные коробки. Участок обрывов подлежит замене. В последующем надо избегать превышения допустимой нагрузки на провода, их увлажнения и механических повреждений.

2. При эксплуатации штепсельных розеток нередко наблюдаются такие явления, как нагрев соединения, нагар на контактах и оплавление. Причина этого — ослабевшие пружины, которые сжимают контактные гнезда. Для устранения неполадки пружины следует сжать или заменить, благодаря чему контакт штифтов штепсельной вилки и гнезд розетки восстановится. Однако розетку требуется заменить, если отсутствуют запасные сжимные пружины, на корпусе имеются трещины, сколы и другие дефекты.

3. При резком выдергивании штепсельной вилки из скрытой розетки она может выпасть из коробки. Ее надо вставить обратно, проследив за тем, чтобы провода не оказались под распорными лапками. Винты крепления лапок надо закручивать равномерно и по очереди.

4. Если нагревается тройник, причиной этого может быть одновременное подключение к нему нескольких электрических приборов большой мощности. Этого нельзя допускать, так как провода, подведенные к розетке, испытывают перегрузку, перегреваются, отчего страдает изоляция.

5. Частым дефектом в работе выключателя является механическое заедание клавиши или рычажка. Причины могут быть различными — отломанные контактные пружины, трещины в корпусе, оплавившиеся контактные пластины и др. Такой выключатель не ремонтируют, а заменяют.

6. Если перегорела электрическая лампа и ее замена не дала результата, то причиной может быть патрон. Надо проверить наличие касания цоколя лампы с центральным контактом. Если он отсутствует, необходимо его слегка отогнуть. Если на патроне отломаны контактные стойки, если обгорел его корпус, на нем появились трещины и иные дефекты, то нужно заменить патрон.

Устанавливая в доме выключатели, желательно монтировать их так, чтобы включение во всех помещениях было одинаковым, т. е. чтобы клавиши нажимались на верхнюю часть или на нижнюю. Во-первых, это удобно (не будет путаницы); во-вторых, предупреждает перерасход электроэнергии.

7. Если лампа накаливания не выкручивается из патрона, то причина, возможно, в том, что цоколь заржавел или центральный контакт приварился. При прикладывании чрезмерного усилия цоколь лампы отрывается. В таком случае надо, вращая стеклянную колбу, оторвать проволочки, на которых она держится, плоскогубцами захватить и выкрутить цоколь. Если это не получилось, придется разобрать патрон.

8. При длительной эксплуатации изнашиваются присоединительные шнуры. Основные виды повреждений:

♦ излом и обрыв жил. Для устранения неполадки шнур разрезают, обнажившиеся концы жил зачищают и соединяют;

♦ нарушения изоляционной оболочки. Для предупреждения такого дефекта перед использованием электроприбора надо проверять состояние шнура, не допускать его изгибов, перекручивания, образования узлов. Отдельные места с оголенными жилами следует изолировать липкой лентой. Если таких повреждений много, то шнур надо заменить.