В сети!

Мы неоднократно писали о разных аспектах проблемы электроснабжения частного дома. Много говорили не только об оборудовании- кабелях, проводке, всевозможных автоматических устройствах, учете электроэнергии,- но и о выделении энергоснабжающими организациями электрической мощности. Сегодня мы коснемся темы современной практики проведения в доме электромонтажных работ.

Все течет, все изменяется

За последнее десятилетие мощность электроустановки увеличилась почти в 10 раз, в основном в связи с повышением требований к комфорту и появлением нового оборудования. Это и печи саун, и насосы артезианских скважин, стиральные и посудомоечныe машины ит.д. Следствием стало усложнение принципиальной схемы. Вперечень установочных изделий, наряду с розеткой, выключателем, защитным автоматом и счетчиком, вошли различные управляющие, распределительные, коммутационные, защитные и контролирующие устройства. Повысилось качество изделий, изменились правила, технологии и способы их монтажа. В2004г. взамен норм ВСН 59-88, регламентировавших порядок осуществления электромонтажных работ, введен в действие Свод Правил СП 31-110-2003 "Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий". Пока остается в силе СНиП 3.05.06-85 "Электротехнические устройства", в котором регламентировано производство таких работ, как прокладка проводов и кабелей, монтаж заземляющих устройств, разрядников, трансформаторов ит.д. Вэтих документах учтен опыт установки и эксплуатации новой техники.

Электроустановка дома

Из каких компонентов состоит современная электроустановка дома? Не мудрствуя лукаво, скажем: в нее входит все, что так или иначе связано с электрооборудованием и целенаправленно проводит электричество. Границей между электроустановкой дома и линией передачи является узел ввода электричества в здание- воздушный (от крюков с изоляторами на стене) или кабельный (от проходной уплотнительной муфты в фундаменте). Вэлектроустановку входят все включенные в цепь приборы- от лампочек до бритвы. Расходуемая ими энергия учитывается единым счетчиком. Когда мы говорим «мощность электроустановки 30 кВт», имеется в виду суммарная мощность приборов, используемых в доме. Проектируется электроустановка в зависимости от задач, которые ставит перед специалистами ее пользователь, с учетом особенностей инженерной конструкции здания и материалов, из которых оно построено.

Чем различные электроустановки отличаются друг от друга? В первую очередь мощностью, разнообразием составляющих и степенью защиты от воздействия природных, техногенных и человеческих факторов. По месту монтажа они разделяются на открытые (наружные) и закрытые (внутренние). Снаружи дома тоже находится масса приборов и устройств, относящихся к его электроустановке. Это настенный или садовый щит электропитания, насосы (скважины, фонтаны, системы бассейна и полива газона), приводы ворот и защитных жалюзи, сервоприводы видеокамер, электрические замки, системы кабельного обогрева кровли и лестниц, ландшафтные светильники. Также частью наружной электроустановки в момент использования являются электрические газонокосилки, триммеры, садовые пылесосы, грили, разного рода электроинструменты и прочая техника с питанием от электросети здания.

Элементами открытой электроустановки являются система заземления дома и оборудование молниезащиты. Если металлическая кровля заземлена (апо правилам это необходимо делать!), она также входит в состав наружной электроустановки. Правильно рассчитанные и смонтированные системы заземления и молниезащиты предохраняют людей от последствий прямого попадания в здание молнии и разрядов атмосферного электричества, от токов утечки и блуждающих токов, спасают от порчи внутреннюю электроустановку со всеми включенными в нее приборами.

Кстати, многие страховые компании существенно снижают суммы рисков, если речь идет о доме, в котором не установлена молниезащита, соединенная с заземлением здания и взаимодействующая с системой выравнивания потенциалов. Втрадиционном исполнении это металлическая конструкция из токопроводящих элементов, предохраняющая всю постройку в случае прямого попадания молнии. Всистему входят молниеприемная часть, молниевые токоотводы, заземляющее устройство, грозоразрядник и устройства защиты внутренних электрических цепей от импульсных (волновых) перенапряжений. Внетрадиционном исполнении в систему включается активная антенна-молниеотвод, обладающая свойством заблаговременно принимать на себя и проводить на землю грозовые разряды до достижения ими критических значений.

Безопасность электроустановки

Мы беспрестанно напоминаем нашим читателям, что любая электроустановка должна быть безопасной для человека и включенных в нее приборов. Основное правило защиты от поражения током гласит: "Опасные токоведущие части не должны быть доступными, а доступные проводящие части не должны быть опасными". Среди мер защиты различных устройств важное место занимает так называемая двойная изоляция. При этом техническом решении безопасность обеспечивается усиленной изоляцией токоведущих частей, которая для большей надежности еще и дублирована. Двойную изоляцию имеют современные провода и кабели, а также оборудование, которое по способу защиты от поражения электрическим током делится на классы от нулевого до третьего. Выбор класса зависит от типа помещения (влажное, сухое, жаркое, пыльное) и назначения прибора. Самая простая защита (нулевого класса) применяется в электрооборудовании, рассчитанном на эксплуатацию в неопасных с точки зрения потенциальной возможности поражения током местах (например, в жилых комнатах, где по умолчанию должно быть сухо). Самую сложную защиту, третьего класса, используют там, где опасность поражения электричеством наиболее вероятна (всанузлах, в сырых подвалах).

Какими бы серьезными ни были технические меры защиты, никакая электроустановка не может нормально функционировать без устройств автоматического отключения источников питания. Потому что действительно эффективная защита человека от поражения током может быть реализована только методом отключения источника питания! Производится эта операция с помощью защитных автоматов и устройств защитного отключения (УЗО). Первые реагируют на короткое замыкание в электроцепи, вторые- на ненормативные токи утечки, являющиеся следствием прямого или косвенного касания человеком токоведущих частей, нарушения целостности или возгорания проводки. Спомощью защитных автоматов обеспечиваются сохранность и работоспособность проводки и электроприборов. УЗО в первую очередь спасает человеку жизнь, а также защищает оборудование от возгорания.

Еще одно правило техники безопасности предписывает "заземлять и занулять все, что можно, уравнивать и выравнивать любые потенциалы". Делается это для того, чтобы исключить в доме возможность возникновения напряжений, опасных для жизни людей и нарушающих нормальную работу приборов. Большое значение для обеспечения условий безопасности в электроустановке имеет правильное выполнение системы уравнивания потенциалов, как это предписано ПУЭ последнего издания. Чтобы не перегружать читателя специальной информацией по этому вопросу, поясним лишь, что суть системы в объединении с помощью заземленной шины всех частей инженерных коммуникаций, способных проводить ток. Единой цепью связываются все защитные проводники, металлические трубы коммуникаций зданий и трубы между зданиями, металлические части строительных конструкций и молниезащиты, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, газоснабжения, металлические корпуса электроаппаратов и элементы устройства заземления.

Заземление

Очевидно, что любые электромонтажные работы на участке должны начинаться с устройства заземления. Его классическая схема для грунтов с невысоким удельным сопротивлением в 150-200 Ом (не каменистых), которые характерны для средней полосы России, представляет собой заглубленную в землю конструкцию, в которую входят три электрода длиной 2,5-3м в виде отрезков арматуры диаметром не менее 20мм или уголка с шириной полки 50мм. Они забиваются в землю на всю длину в углах равностороннего треугольника со стороной 3м. Электроды соединяются стальной полосой сечением около 120мм² (например, 304мм) посредством электросварки. Полосу от контура заземления заводят в дом. Затраты на материал для классической схемы составляют примерно 900-1000руб., а стоимость монтажа- $80-160.

Для эффективного заземления даже в грунтах с высоким удельным сопротивлением рекомендуется использовать естественные заземлители: металлические обсадные трубы артезианских скважин, трубы водоснабжения, свинцовые оболочки кабелей и арматуру железобетонных конструкций здания, заглубленных в землю (к примеру, фундамента). Напомним, что использование в качестве естественных заземлителей труб системы центрального отопления и газопровода категорически запрещено!

Ввод электричества

Электроустановка начинается с ввода электричества в дом. Ранее в статье

"Как бьется сердце дома" мы подробно писали о способах воздушного ввода в здания. Сегодня более подробно остановимся на кабельном варианте. Его выполняют в трубах. Используются отрезки асбестоцементных или полимерных (ПВХ, ПЭ) труб, которые называются гильзами. При наличии цокольного этажа или подвала гильзу закладывают, как правило, при устройстве фундамента на глубине 0,8м от поверхности земли. Если выполнить ввод на меньшей глубине, повысится вероятность повреждения кабеля. При отсутствии помещений, расположенных ниже уровня земли, можно выбрать любое другое удобное место. Кабель при этом прокладывают по наружной стене здания (вне зависимости от ее материала) и обязательно защищают от повреждения стальным уголком или швеллером подходящего сечения. Впоследствии этот неэстетичный элемент фасада можно задекорировать. Ввод в деревянную стену производится через трубу из несгораемого материала (сталь, чугун, асбест).

Подземные вводы в здания (впрочем, как и воздушные), а особенно если есть подвал или цокольный этаж, следует герметизировать во избежание попадания в помещения влаги из земли и особенно газов- таких, как метан, радон (сильнейший канцероген!) идр. Выбор герметизирующего материала основан на двух условиях:

При ремонте и замене кабеля герметизирующий материал не должен мешать проведению работ.

Поскольку из-за подвижек грунта и периодических циклов нагревания и охлаждения (под нагрузкой токопроводящие жилы нагреваются, а при отключении остывают, всякий раз меняя длину) кабель перемещается в гильзе, герметизирующие материалы должны быть пластичными.

Наряду с традиционным способом заделки канала кабельного ввода легкоудаляемой пробкой из смеси перлита и строительного гипса (вариант: глины, цемента и песка), которая не обеспечивает стопроцентную герметичность стены, поскольку легко трескается при подвижках кабеля, существуют и более совершенные запатентованные технологии. Они разработаны компаниями RAYCHEM и 3М. По технологии RAYCHEM кабельный проход уплотняется одним из двух способов: либо с помощью самоусаживаемых герметичных уплотнителей из полимерного материала (одним концом они закрепляются на трубе проходки, а другим плотно усаживаются на самом кабеле), либо путем герметизации канала изнутри расширяющимися уплотнителями. При необходимости ремонта или замены кабеля эти элементы легко удаляются, а потом восстанавливаются.

Технология RAYCHEM особенно удобна в случае, когда проход выполняется с помощью замурованной в стену трубы. Но если отверстие в стене имеет неправильную форму (а такое нередко бывает, когда его пробивают перфоратором уже после возведения фундамента для кабельного ввода в новом месте), больше подойдет технология герметизации проходов саморасширяющимся компаундом от 3М. Герметизировать можно проходы, выполненные одним или несколькими кабелями (трубами) как в подземной, так и в наземной частях здания. Предварительно обработанный специальным составом кабель обматывается объемной армирующей сеткой, которая помещается в очищенный для большей адгезии герметизируемый канал. Для подачи компаунда в полость канала вводятся две пластмассовые трубки. Снаружи и изнутри отверстие заглушается поролоновой лентой. Компаунд через трубки выдавливается из пакета в полость канала, где расширяется, проникая в самые малые поры и трещины. Полимеризация материала длится не менее часа, после чего проход готов к эксплуатации. При необходимости уплотнение можно легко разгерметизировать, удалив компаунд из канала отверткой. Стоимость расширяющихся уплотнителей RAYCHEM- $50. Цена комплекта производства 3М- $83.

Вводно-распределительные устройства и распределительные щиты

Следующими по порядку элементами электроустановки являются вводно- распределительные устройства (ВРУ) и распределительные щиты. Вчем их различие, спросите вы. ВРУ- это основной щит, в состав которого входят счетчик, автоматы защиты, УЗО, иногда вольтметры и другие новейшие приборы (например, контроля изоляции), а также коммутационные устройства- реле, например, отключающие группу потребителей в случае поступления команды. Распределительные устройства- это дополнительные щиты, которые решают те же задачи, но только локального характера. Их ставят на отдельные группы потребителей электроэнергии, к примеру на отдельном этаже или в предбаннике сауны, в котельной, ванной комнате, бассейне. Это делается для того, чтобы не перегружать ВРУ различными устройствами, а также чтобы не тянуть большое количество проводов из одного конца здания в другое к каждому потребителю. Достаточно подвести один кабель большего сечения к распределительному щиту.

Споявлением электротехнических устройств нового поколения стало возможным то, что раньше в электротехнике не допускалось. Всоответствии с новыми правилами, ВРУ и щиты теперь разрешается размещать не только в специально созданных для этого сухих помещениях, но и в любых удобных и доступных для обслуживания местах при условии, что степень защиты ВРУ будет не ниже IP 31. Но по-прежнему запрещается устанавливать ВРУ и распределительные щиты в помещениях, находящихся непосредственно под туалетами, ванными комнатами, душевыми, кухнями и моечными, за исключением тех случаев, когда приняты специальные меры по созданию надежной гидроизоляции этих помещений.

Практически все крупнейшие международные компании, в том числе АВВ, GENERAL ELECTRIC, GEWISS, LEGRAND, SCHNEIDER ELECTRIC (Европейский союз), SPELSBERG (Германия) идр., производят ВРУ и распределительные щиты второго класса защиты от поражения электрическим током. Они хорошо предохранены от попадания пыли и влаги (до IP 65) и могут устанавливаться практически повсеместно. Область их применения- сырые и особо сырые помещения, с точки зрения электротехников относящиеся к категории опасных и особо опасных. Это гаражи, подвалы, винные погреба, бассейны, бани, санузлы, оранжереи и зимние сады. Так, щиты из ударопрочной и огнестойкой пластмассы различного назначения серий Fix-o-Rail Junior от GENERAL ELECTRIC, EK, AK, AK-Plus, LK, ZK, LTK от SPELSBERG пригодны для монтажа любых устройств со степенью защиты от пыли и влаги от IP 54 до IP 65. Дополнительная герметизация этих изделий обеспечивается путем использования специальных уплотняющих муфт на вводе провода (кабеля) в щит. Вэтом классе пластмассовых моделей можно также выделить относительно дешевые, прочные, надежные и простые в монтаже щиты серии Kaedra от MERLIN GERIN. Взависимости от размера их стоимость колеблется от 280 до 1000руб.

Герметичные настенные металлические щиты со степенью защиты от пыли и воды по IP 55/65 есть в ассортименте итальянской компании GEWISS (серии 47CVX, 46QX и QM), SIEMENS (серия Stab) и LEGRAND (Plexo). Стоят они от $50 до $200.

Соединения и контакты

Местами особого внимания в любой электросети являются контакты и соединения. В80% случаев их неисправная работа служит причиной различных отказов техники- вплоть до выхода электроустановки из строя и возникновения пожара. Небрежно выполненная скрутка, «непротянутый» винтовой контакт будут искрить и греться, что может привести к нарушению целостности изоляции проводки, вызвать повреждение распределительной коробки, розетки или выключателя и даже оплавление пластмассы и возгорание основания. Вот почему, несмотря на появление всевозможных автоматических устройств, практически мгновенно отключающих аварийные цепи (подробнее об этом читайте в статье «В сети»), качеству выполнения соединений электропроводки всегда нужно уделять повышенное внимание.

Внастоящее время все шире используются пружинные соединения проводов как во вводно-распределительных устройствах, распределительных и ответвительных коробках, так и в клеммах светильников, розеток и выключателей. Их производят фирмы WAGO, WOERTZ, FENIX CONTACT, LEGRAND, KOPP, ABB и некоторые другие.

Соединительные клеммы. Строительно-монтажные клеммы для монтажа розеток и светильников, рядовые и проходные клеммы для монтажа на DIN-рейке, разъемные соединения- вот далеко не полный перечень электромонтажных изделий последнего поколения, которые поставляются на российский рынок. Главное отличие новых клемм от традиционных заключается в том, что электрические проводники соединяются не с помощью винта, а посредством пружинного зажима. Польза от применения пружинно-зажимной системы двойная. Помимо сокращения монтажного времени, еще и повышается качество контакта, обеспечиваемое силой зажима, соответствующей сечению проводника. Врезультате возникают устойчивые к вибрации и не требующие технического ухода (в отличие от винтовых) зажимные устройства. Внастоящее время они применяются как для соединения только жестких одножильных (однопроволочных) проводников сечением 0,5-4мм², так и для любых, в том числе многопроволочных, сечением 0,08-35мм². Впервом случае проводник просто вставляется в плоскопружинный зажим. Во втором сначала механически, посредством надавливания или открывания специального рычажка (серия 222 от WAGO), разжимают пружину и только затем вставляют и фиксируют проводник.

Строительно-монтажные клеммы с плоскопружинным зажимом предназначены для ведения надежного и компактного электромонтажа в распределительных коробках. Существуют "сухие" клеммы (LEGRAND, ABB ит.д.) и наполненные проводящей ток пастой (WAGO), которая при подключении проводника автоматически снимает с него защитную окисную пленку, смазывает и надежно защищает от повторного окисления. Строительно-монтажные клеммы выпускаются для соединения 2-8 проводников разного сечения, на каждый выделен отдельный зажим. Не требуют дополнительной изоляции, поскольку имеют пластиковый корпус, обеспечивающий безопасность при электромонтаже. Надежность контакта исключает возникновение короткого замыкания. Отдельно выпускаются клеммы для подсоединения светильников. Содной стороны, они имеют плоскопружинный зажим (для жестких и одножильных проводников), а с другой- открывающийся зажим для многопроволочных, в том числе и луженых, медных проводов. Также бывают "сухими" и наполненными проводящей ток пастой. Стоимость клемм- от 10руб.

Традиционные винтовые соединения также постоянно модифицируются. Например, группа компаний TYCO ELECTRONICS использует в своих изделиях универсальные накидные зажимы с раздельным присоединением и изолирующим колпачком. Они позволяют соединять провода сечением 2,5-25мм² и выполнять ответвления от них проводами сечением 1,5-25мм². Для защиты подобных соединений при сращивании кабелей и выполнении ответвлений от них используются соединительные, ответвительные и ремонтные муфты с гелевым наполнением, которые защищают соединения от окисления и не дают проникнуть в них газам и влаге. Стоимость зажимов TYCO ELECTRONICS- от 20руб.

Розетки, выключатели

Казалось бы, в такой области, как электромонтаж розеток и выключателей, ничего нового быть уже не может. Тем не менее это не так. Совершенствуются и технология их установки, и сама конструкция. При скрытом монтаже они устанавливаются в универсальные монтажные коробки, изготавливаемые в основном из пластмассы. Стыльной стороны коробки находятся легкоудаляемые заглушки, рассчитанные на ввод проводов различных диаметров и трубок, их защищающих. Коробки, предназначенные для монтажа в полые стены, оборудованы специальными крепежными винтами с лапками, способными зафиксировать изделие на лицевой поверхности стены, сделанной из любого материала толщиной от 1 до 35мм. Отверстия под коробки в полых стенах сверлятся дрелью с помощью специальной насадки, диаметр режущей части которой равен диаметру коробки. Стандартный диаметр- 68мм.

Если монтажные коробки устанавливаются в каменные и бетонные стены, подводка к ним осуществляется через каналы в стеновых панелях или через уложенные в штробы гибкие пластмассовые гофротрубы. Сама коробка обычно фиксируется в отверстии стены гипсовым, цементно-песчаным раствором или специальным клеем. По мнению специалистов, заделка алебастром неприемлема, поскольку при высыхании он увеличивается в объеме, что в дальнейшем затрудняет чистовую отделку. Вдеревянных домах коробка закрепляется в подготовленном отверстии с помощью саморезов. Заглушки или эластичные мембраны, расположенные по окружности коробки, позволяют герметизировать места ввода проводов. Коробки могут соединяться в блоки.

На российском рынке во множестве вариантов представлены изделия фирмы АВВ и ее подразделения BUSCH-JAEGER ELECTRO, а также компаний BTICHINO, LEGRAND, SIMON, SPELSBERG и российских производителей, например GUCY.

Розетки и выключатели также совершенствуются, и не только в плане дизайна. Их все чаще выпускают с безвинтовым (пружинным) подключением контактов. Зачастую в розетках устанавливаются парные клеммы- для обеспечения коммутации двух проводников, например при параллельном монтаже нескольких розеток в одном блоке. Повышенную надежность контактов между штырями вилки и гнездами розетки гарантирует тройной поджим штыря. Современные выключатели обеспечивают возможность быстрого переключения без промежуточных положений за счет специальной формы контактов. Это осуществляется путем так называемого вынужденного выталкивания. Появляются и патентованные механизмы включения/выключения, как, например, в серии Impuls от ABB. Возвратно-нажимной выключатель Impuls позволяет производить действие путем нажатия на любую точку клавиши. Признанными лидерами в области производства качественных розеток и выключателей являются АВВ, BTICHINO, JUNG, LEGRAND, SIMON, KOPP. Разнообразные электроустановочные изделия нового поколения поставляют в Россию компании из Кореи, Китая, Турции, Чехии и Румынии. Выпускают новинки и российские фирмы. Стоимость розеток и выключателей, в зависимости от страны-производителя и торговой марки, колеблется в пределах $5-50.

Провода и кабели, не поддерживающие горение

Какими бы совершенными ни были соединения, вследствие короткого замыкания при несвоевременном срабатывании автоматов защиты, отсутствии УЗО и в случае возгорания строительных конструкций изоляция кабеля может загореться. Врезультате выделится большое количество дыма, содержащего ядовитые продукты горения. Это хлор, диоксины ит.п. Из сказанного не следует, что нужно отказаться от использования традиционных проводов и кабелей, широко представленных на российском рынке. При соблюдении правил монтажа и эксплуатации каждая марка провода или кабеля себя оправдывает. Тем не менее постоянно появляются новые, все более совершенные виды проводов и кабелей.

Еще в семидесятые годы фирма AEG стала производить кабели, не поддерживающие горение, не выделяющие ядовитые газы, мало дымящие и не подверженные активной коррозии. Вроссийских нормативных документах такие провода и кабели получили обозначение "НГ" и "НГ-LS". Согласно новым правилам, в зданиях со строительными конструкциями, выполненными из горючих материалов групп Г2 и/или Г3 (к последней относятся бревенчатые стены и деревянные панели), допускается открытая прокладка одиночных кабелей и проводов в защитной оболочке "НГ" и "НГ-LS" с медными жилами сечением не более 6мм² без изолирующей подложки, а также их скрытая проводка в слое штукатурки. То есть для их прокладки не требуются кабель- каналы и защитные рукава. Провода и кабели этого типа дороже обычных, однако в ряде случаев их применение позволяет решить специфические инженерные проблемы, как-то: обеспечить дополнительную безопасность электроустановки, не штробить стены ит.п.

Поставками не поддерживающих горение проводов и кабелей в России занимаются компании PIRELLI (NOKIA) и NEXANS. Российским производителем аналогичной продукции является "СЕВКАБЕЛЬ". Для прокладки под землей выпускается кабель АВБВнг-LS, для внутренних пространств- ВВГнг-LS.

Конечно, мало дымящие кабели хороши, но практика электромонтажа показывает, что открытая электропроводка без кабель-каналов производится не так часто. Мы уже говорили выше, что в кирпичных и монолитных строениях прокладка защищенного гофротрубой (диаметром 16мм под провода сечением 31,5 и 3 2,5мм) кабеля типа NYM выполняется в штробах. Их прорезают в стене с помощью специального инструмента штробореза (бороздодела), который значительно повышает производительность труда. При устройстве стен из гипсокартона кабель закладывают между металлическими стояками каркаса.

Основная особенность электромонтажа в каркасных и деревянных строениях, в отличие от каменных зданий, заключается в том, что здесь, согласно ПУЭ, скрытая прокладка проводов допустима только с применением негорючих металлорукавов или металлических труб. При строительстве дома из бревен или бруса они закладываются в предварительно выполненные отверстия и каналы. Востальном монтаж аналогичен. Арсенал современного электрооборудования и электромонтажных материалов настолько широк, что его просто невозможно охватить в одной статье.

Редакция благодарит компании ABB, LEGRAND, «МАСТЕР-ЭЛЕКТРИК» и заведующего кафедрой инженерной экологии Московского института радиотехники, электроники и автоматики доцента В. К. Монакова за помощь в подготовке материала.

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№78