Схемы электрических сетей жилых домов выполняют, исходя из следующего :

Питание квартир и силовых электроприёмников, в том числе лифтов, должно, как правило, осуществляться от общих секций ВРУ. Раздельное их питание выполняют только в случаях, когда величины размахов изменения напряжения на зажимах ламп в квартирах при включении лифтов выше регламентируемых ГОСТ 13109-98;

Распределительные линии питания вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха, установленных в одной секции, должны быть самос-тоятельными для каждого вентилятора или шкафа, от которого питаются несколько вентиляторов, начиная от щита противопожарных устройств ВРУ.

Освещение лестниц, поэтажных коридоров, вестибюлей, входов в здание, номерных знаков и указателей пожарных гидрантов, огней светового ограждения и домофонов питается линиями от ВРУ. При этом линии питания домофонов и огней светового ограждения должны быть самостоятельными. Питание усилителей телевизионных сигналов осуществляют от групповых линий освещения чердаков, а в бесчердачных зданиях – самостоятельными линиями от ВРУ.

Для питания электроприёмников жилых домов высотой 9-16 этажей применяют как радиальные, так и магистральные схемы. На рис. 1.5. дана магистральная схема с двумя переключателями на вводах. При этом одна из питающих линий используется для присоединения электроприёмников квартир и общего освещения общедомовых помещений; другая – для подключения лифтов, противопожарных устройств, эвакуационного и аварийного освещения и т.д. Каждая линия рассчитана с учётом допустимых перегрузок при аварий-ном режиме. Перерыв в питании по этой схеме не превышает 1 часа, что доста-точно электромонтёру для нужных переключений на ВРУ.

Учёт электроэнергии, расходуемый общедомовыми потребителями, осу-ществляется с помощью трёхфазных счетчиков, которые устанавливают на ответвлениях и присоединяют к соответствующим секциям шин.

Рис. 1.5. Принципиальная схема электроснабжения жилых домов

высотой 9-16 этажей с двумя переключателями на вводах:

1, 2 – трансформаторы; 3 – предохранители; 4 – переключатели;

5, 6 – ВРУ; 7, 8 – питающие линии

В жилых зданиях квартирного типа устанавливают один однофазный счётчик на каждую квартиру. Допускается установка одного трёхфазного счёт-чика. Расчётные квартирные счётчики рекомендуется размещать совместно с аппаратами защиты (предохранителями, автоматическими выключателями) и выключателями (для счётчиков) на общих квартирных щитках. Для безопасной замены счётчика перед ним должен быть установлен рубильник или двухполюсный выключатель, располагаемый на квартирном щитке .

Групповая квартирная сеть предназначена для питания осветительных и бытовых электроприёмников.

Групповые линии выполняют однофазными и при значительных нагрузках – трёхфазными четырёхпроводными, но при этом должна быть надёжная изо-ляция проводников и приборов, а также устройство автоматического защит-ного отключения.

Трёхфазные линии в жилых домах должны иметь сечение нулевых про-водников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 25 мм 2 , а при больших сечениях – не менее 50 % сечения фазных проводников. Сечения нулевых рабочих и нулевых защитных провод-ников в трёхпроводных линиях должны быть не менее сечения фазных.

Рис. 1.6. Принципиальные схемы стояков,

Нормами регламентируется число штепсельных розеток, устанавливаемых в квартирах. В жилых комната квартир и общежитий должно быть установлено не менее одной розетки на ток 10 (16) А на каждые полные и неполные 4 м периметра комнаты, в коридорах квартир – не менее одной розетки на каждые полные и неполные 10 м 2 площади коридоров .

В кухнях квартир следует предусматривать не менее четырёх розеток на ток 10 (16) А.

Сдвоенная розетка, установленная в жилой комнате, считается одной розеткой. Сдвоенная розетка, установленная в кухне, считается двумя розет-ками.

При наличии розетки в ванной комнате должна предусматриваться уста-новка УЗО на ток до 30 мА .

На рис. 1.7 приведена схема групповой квартирной сети с электроплитой. В целях безопасности корпус стационарной электроплиты и бытовых приборов зануляют, для чего от этажного щитка прокладывают отдельный проводник. Сечение последнего равно сечению фазного проводника .

Рис. 1.7. Принципиальная схема групповой квартирной сети:

1 – выключатель; 2 – счётчик электроэнергии; 3 – автоматический выключатель; 4 – общее освещение; 5 – розетка на 6 А;

6 – розетка на 10 А; 7 – электроплита; 8 – этажный щиток

Электрические сети общественных зданий

Схемы электроснабжения и электрооборудование общественных зданий имеют ряд особенностей:

Значительный удельный вес силовых электроприёмников;

Специфические режимы работы этих электроприёмников;

Другие требования к освещению ряда помещений;

Возможность встраивания ТП в некоторые из общественных зданий.

Общественные здания отличаются большим разнообразием, поэтому в данном пособии рассматривается электроснабжение только некоторых наиболее распространенных общественных зданий.

Расчёты и опыт эксплуатации показали, что при потребляемой мощности более 400 кВ∙А целесообразно применять встроенные подстанции, в том числе комплектные (КТП) . Это имеет следующие преимущества:

Экономия цветных металлов;

Исключение прокладки внешних кабельных линий до 1 кВ;

Отсутствие необходимости в устройстве отдельных ВРУ в здании, так как ВРУ можно совместить с РУ (распределительное устройство) 0,4 кВ подстанции.

Подстанции обычно располагают на первых или технических этажах. Допускается располагать ТП с сухими трансформаторами в подвалах, а также на средних и верхних этажах зданий, если предусмотрены грузовые лифты для их транспортировки.

На встроенных ТП допускается установка как сухих, так и масляных трансформаторов. При этом масляных трансформаторов должно быть не более двух при мощности каждого до 1000 кВА. Количество и мощность сухих трансформаторов и трансформаторов с негорючим наполнением не ограни-чиваются. В места размещения ТП не должна попадать вода.

Для потребителей I-ой категории надёжности применяют, как правило, двухтрансформаторные ТП, но возможно использование и однотрансфор-маторных ТП при условии резервирования (перемычки и АВР по низкому напряжению).

Для потребителей II-ой и III-ей категории по надёжности электроснаб-жения устанавливают однотрансформаторные ТП.

Распределение электроэнергии в общественных зданиях производится по радиальным или магистральным схемам.

Для питания электроприёмников большой мощности (крупные холо-дильные машины, электродвигатели насосов, крупные вентиляционные камеры и др.) применяют радиальные схемы. При равномерном размещении электро-приёмников небольшой мощности по зданию применяют магистральные схемы.

В общественных зданиях рекомендуется питающие линии силовых и осветительных сетей выполнять раздельно. Как и в жилых зданиях, на вводах питающих сетей в здание устанавливают ВРУ с аппаратами защиты, управления, учёта электроэнергии, а в крупных зданиях и с измерительными приборами. На вводах обособленных потребителей (торговые предприятия, отделения связи и пр.) устанавливают дополнительно отдельные аппараты управления. Там, где целесообразно по условиям эксплуатации, применяют автоматические выключатели, которые совмещают в себе функции защиты и управления .

Светильники эвакуационного и аварийного освещения присоединяют к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от щита ТП или от ВРУ. При двухтрансформаторной ТП рабочее и эвакуационное освещение присоединяют к разным трансформаторам .

Электроприёмники небольшой, но равной или близкой по значению установленной мощности соединяют в «цепочку», что обеспечивает экономию проводов и кабелей, а также уменьшению количества аппаратов защиты на распределительных пунктах .

Групповые распределительные щитки осветительной сети по архитектурным условиям располагают на лестничных клетках, в коридорах. Отходящие от щитков групповые линии могут быть:

Однофазными (фаза + нуль);

Двухфазными (две фазы + нуль);

Трёхфазными (три фазы + нуль).

Предпочтение следует отдавать трёхфазным четырёхпроводным групповым линиям, обеспечивающим втрое большую нагрузку и в шесть раз меньшую потерю напряжения по сравнению с однофазными групповыми линиями .

Существуют нормы по устройству групповых осветительных сетей. Как и в жилых зданиях, допускается присоединять до 60 люминесцентных ламп или ламп накаливания мощностью до 65 Вт включительно на фазу. Это относится к групповым линиям освещения лестниц, этажных коридоров, холлов, технических подполий, подвалов и чердаков. Распределение нагрузок между фазами сети освещения должно быть по возможности равномерным.

На рис. 1.8. приведена упрощенная схема электроснабжения обществен-ного здания для электроприёмников III-ей категории по надёжности.

Рис. 1.8. Принципиальная схема

электроснабжения общественного здания

от однотрансформаторной подстанции:

1 – питающая линия к ВРУ; 2 – питающие

линии к РП; 3 – РП силовых электропри-ёмников; 4, 6 – линии; 5 – групповые щитки

рабочего освещения; 7 – щиток эвакуацион-ного освещения

Здание питается от однотрансформаторной ТП, от щита 0,4 кВ которой отходит питающая линия 1 к ВРУ здания. От ВРУ отходят питающие линии 2 к распределительным пунктам силовых электроприёмников 3, линии 4 – к групповым щиткам рабочего освещения 5 и линии 6 – к щитку эвакуационного освещения 7.

Для питания ответственных потребителей в крупных городах широко применяют двухтрансформаторные ТП с устройством АВР на стороне низкого напряжения. Схемы такой ТП приведены на рис. 1.9 (с АВР на контакторах) и на рис. 1.10 (с АВР на автоматическом выключателе).

Распределение электроэнергии к силовым распределительным щитам, пунктам и групповым щиткам сети электрического освещения осуществляют по магистральным схемам.

Рис.1.9. Принципиальная схема электроснабжения общественного здания

от двухтрансформаторной подстанции с АВР на контакторах:

1 – контакторные станции; 2, 3 – отходящие линии к вводам в здания

Радиальные схемы выполняют для присоединения мощных электродвигателей, групп электроприёмников общего технологического назначения (встроенных пищеблоков, помещений вычислительных центров и т.п.), электроприёмников I-ой категории надёжности электроснабжения.

Рис. 1.10. Принципиальная схема электроснабжения общественного

здания с встроенной ТП и абонентским щитом с АВР на секционном автоматическом выключателе:

1 – автоматический выключатель; 2 – секционный автоматический выключатель; 3 – линия к РП силовой сети, щиткам эвакуационного и аварийного освещения; 4 – линия к групповым щиткам рабочего освещения

Питание рабочего освещения помещений, в которых длительно может находиться 600 и более человек (конференц-залы, актовые залы и т.п.), рекомендуется осуществлять от разных вводов. При этом к каждому вводу должно быть присоединено 50 % светильников .

В многоквартирных домах системы ввода и распределения энергии в целом зависят от самого дома (количества находящегося в нем электрооборудования для обеспечения его жизнедеятельности). Попробуем разобраться в устройствах таких систем.

Распределение энергии в многоквартирном доме с системой TN-C

TN-C устаревшая система, но в домах старой постройки активно эксплуатируется. Это четырехпроводная система, состоящая из трех фаз напряжения и совмещенного нулевого и рабочего проводников (L1, L2, L3, PEN). В этой системе PEN проводник не подлежит расщеплению и в таком виде и приходит к потребителю. Также стоит отметить, что довольно часто фазным проводам присваивают название А, В, С.

В итоге при такой системе электропитания при однофазном подключении потребитель подключен двумя проводами (L, PEN), а при трехфазном четырьмя (L1, L2, L3, PEN).

От подстанции к дому приходит питающий кабель, прокладываемый под землей. Кабель заходит во вводной ящик, соединяемый с распределительным щитом:

Уже от него будут отходить прокладываемые вертикально стояки. На каждом этаже к стоякам будут подключатся этажные щитки, от которых будет уже осуществляться электроснабжение квартир.

Вводы могут выполнятся различными способами, это напрямую зависит от этажности и размеров дома, от системы прокладки кабелей (в коллекторе или в земле). Почему так? Да потому что нагрузка дома с количеством квартир 100 будет значительно ниже дома с количеством квартир 500. Более того, требования к электроснабжению, например, пятиэтажного дома относительно невелики – в доме нет лифтов и нет необходимости установки дополнительных насосов для поддержания напора воды, что не скажешь про 30-ти этажный дом, где нельзя оставлять без питания лифты и насосы водоснабжения.

Именно по этим причинам в большие домах могут вводить не один, а два и более кабелей электроснабжения . Выполнения распределения электрической энергии между общедомовыми нагрузками (лифты, освещение подъездов, насосы) и квартирами задача довольно сложная и трудоемкая. Распределение выполняют с помощью комплектных электротехнических устройств, способы крепления, размеры и места установки которых согласовывают с конструкциями домов.

Давайте рассмотрим варианты подключения квартир к стоякам в домах многоквартирных с системой TN-C. У стояка имеется четыре провода – три фазы и один PEN проводник, обозначенные на схеме как А, В, С и PEN:

Между фазами (А-В, С-В, С-А) напряжение будет в 1,73 или больше, чем между любой из фаз и нейтральным проводником (нулем). Отсюда рассчитываем напряжение между фазой и нейтралью – 380/1,73 = 220 В. В каждую из квартир заходит два провода – фаза и нейтраль. Ток в обеих этих проводах будет абсолютно одинаков.

К разным фазам стараются подключать нагрузку (в нашем случае квартиры) равномерно. На рисунке а) из шести квартир на каждую фазу подключено по две. Равномерное подключение дает возможность уменьшить и избежать перекоса фаз.

В домах старой постройки иногда применяли вместо этажных щитков совмещенные электрошкафы. Пример такого шкафа показан ниже:

У этого шкафа есть отсеки с отдельными дверцами. В одном отсеке располагаются таблички с номерами квартир, выключатели и автоматические выключатели. В другом – счетчики, в третьем – слаботочные устройства, такие как телефоны, сети телевизионных антенн, витых пар домофона, интернета и прочих устройств.

В таком этажном щитке к каждой квартире относятся один выключатель и два автоматических выключателя (для линии освещения общего первый, и второй для штепсельных розеток). В некоторых исполнениях электрошкафов возможно присутствие штепсельной розетки с защитным контактом для подключения различных машин (например, уборочных).

Распределение энергии в многоквартирном доме с системой TN-C-S

В жилом помещении электропроводка состоит из ввода электрического, групповой электрической сети, распределяющей энергию от электрощитка по всему помещению и, собственно, самого электрощитка. Для каждой группы потребителей электропроводка выполняется кабелем с определенным сечением и автоматами защиты с номиналами ранее рассчитанными.

Вводные и распределительные устройства

Как уже упоминалось ранее кабель питания, приходящий от подстанции попадает на ВУ (вводное устройство) или ВРУ (вводно-распределительное устройство). Для многоквартирного дома основным их отличием друг от друга будет наличие у ВРУ оснащения для распределения энергии по зданию.

Итак, ВРУ – это совокупность защитных аппаратов (предохранители, автоматические выключатели и так далее), устройств и приборов для учета электроэнергии (электросчетчики, амперметры и так далее), электрооборудование (шины, рубильники, и другие устройства) а также строительные конструкции, устанавливаемые на вводе в здание или помещение жилое, которые включают в себя защитные аппараты и приборы учета (электросчетчики) отходящих линий электропроводки.

Также нужно помнить, что и к ВУ и к ВРУ подходят линии повторного заземления, а это значит что расщепление входящего PEN проводника можно проводить только здесь.

При использовании системы TN-C-S приходящий от подстанции совмещенный PEN проводник подлежит расщеплению. Система TN-C-S будет иметь место только после расщепления со стороны от трансформаторной подстанции. В современных этажных щитках обычно устанавливают трехфазные автоматы, и дифавтоматы.

После ВРУ или ВУ электроэнергия подается на этажные электрощитки многоквартирного дома. При использовании системы TN-C-S к потребителям идет пять проводов (L1, L2, L3, N, PE).

И кому будет интересно немного о ВРУ:

10. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

СНиП 31-02 предъявляет требования к системе электроснабжения дома в части соответствия ее "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ) и государственным стандартам на электроустановки, а также к оборудованию электроустановок устройствами защитного отключения (УЗО), к устройству и размещению электропроводок и к наличию устройств по учету расхода электроэнергии.
10.1 Электропроводки , включая разводку сети, должны выполняться в соответствии с требованиями ПУЭ и настоящего Свода правил.
10.2 Электроснабжение жилого дома должно осуществляться от сетей напряжением 380/220 В с системой заземления Т1М-С-5. Внутренние цепи должны быть выполнены с раздельными нулевым защитным и нулевым рабочим (нейтральным) проводниками.
10.3 Расчетная нагрузка определяется заказчиком и не имеет ограничений, если они не установлены местными административными органами.
10.4 При ограничении возможностей энергоснабжения расчетную нагрузку электроприемников следует принимать не менее:
- 5,5 кВт - для дома без электрических плит;
- 8,8 кВт - для дома с электрическими плитами.
При этом, если общая площадь дома превышает 60 ка.м., расчетная нагрузка должна быть увеличена на 1 % на каждый дополнительный кв.м. При разрешении энергоснабжающей организации допускается использовать электроэнергию напряжением более 0,4 кВ.
10.5 В помещениях могут применяться следующие виды электропроводок :
- открытые электропроводки, прокладываемые в электротехнических плинтусах, коробах, на лотках и по строительным конструкциям;
- скрытые электропроводки, выполняемые в стенах и перекрытиях на любой высоте, в том числе в пустотах строительных конструкций из негорючих или горючих материалов групп Г1, Г2 и ГЗ.
Электропроводки в помещениях жилых домов выполняются проводами и кабелями с медными жилами. Кабели и провода в защитных оболочках допускается пропускать через конструкции зданий, выполненные из негорючих или горючих материалов групп П, Г2 и ГЗ, без использования втулок и трубок.
10.6 Места соединений и ответвлений проводов и кабелей не должны испытывать механических усилий. В местах соединений и ответвлений жилы проводов и кабелей должны иметь изоляцию, равноценную изоляции жил целых мест этих проводов и кабелей.
10.7 Провода, прокладываемые скрыто, должны иметь у мест соединения в ответвительных коробках и у мест присоединения к светильникам, выключателям и штепсельным розеткам запас длины не менее 50 мм. Аппараты, устанавливаемые скрыто, должны быть заключены в коробки. Ответвительные коробки при скрытой прокладке проводов должны быть утоплены в строительных элементах зданий заподлицо с окончательно отделанной внешней поверхностью. Соединения проводов при проходе из сухого помещения в сырое или наружу здания должны выполняться в сухом помещении.
10.8 Проход через наружные стены незащищенных изолированных проводов выполняется в трубах из полимерных материалов, которые должны быть оконцованы в сухих помещениях изолирующими втулками, а в сырых и при выходе наружу - воронками.