Наталия Беляева - Творений нетленная сила. Электрификация сельского дома и участка...(Сделай сам №1∙1997)

Выполнение п. 2, 3, 4, 5 возлагается на владельца сельского дома и усадьбы, который несет ответственность за правильное исполнение, техническое состояние, электро- и пожаробезопасность.

Для контроля за правильностью выполнения п. 2, 3, 4, 5 могут быть привлечены специалисты местного электроучастка.

Технические знания, необходимые для выполнения этих работ, требуют знакомства с электротехникой, характеристиками помещений, проводниковыми материалами и защитными мерами электробезопасности.

Некоторые сведения из электротехники

Источником питания электропотребителей сельского дома является воздушная линия (BЛ), проходящая по улице. Уличная сеть может быть как однофазной, так и смешанной — трехфазно-однофазной. На рис. 1 представлена схема распределения электроэнергии, применяемая в сельской местности. При включении трехфазного трансформатора с заземленным отводом от средней точки от него на низкой стороне отходит четыре провода — А, В, С и 0 (нуль).

Рис. 1. Системы распределения электрической энергии, применяемые в сельском хозяйстве:

а — однофазная система; б — смешанная трехфазно-однофазная система. Обозначения: Ф— фазный провод в однофазной системе; А, В, С— фазные провода в трехфазно-однофазной системе; 0— нулевой провод

Нулевой отвод имеет надежное заземление и используется как рабочий и как защитный проводник. Отводы А, В. С являются фазными и используются для подключения трехфазных асинхронных двигателей, а нуль и любая из фаз используется для питания осветительной сети напряжением 220 В. Такая сеть распределения электроэнергии называется сетью с глухозаземленной нейтралью.

На опорах BЛ нулевой провод располагается ниже фазных проводов и проводов уличного освещения.

Из рис. 2, а видно, что однофазный ввод в строение должен состоять из двух проводов, один из которых является фазным, а другой нулевым. Трехфазный ввод из четырех проводов, три из которых являются фазными и один нулевым.

Рис. 2. Схема подключения электропотребителей к ответвлению от ВЛ на напряжение 220 В:

а — присоединение ответвления к уличной ВЛ; б — схема подключения электропотребителей к однофазной системе электропитания; 1— уличный столб ВЛ; 2— траверса ответвления; 3— А, В, С — фазные провода, 0 — нулевой провод; 4— рубильник; 5— счетчик; 6— лампа освещения; 7— пылесос; 8— электроплита (стационарная); 9— прибор защиты линии освещения; 10— выключатель; 11— автоматический выключатель АП50, служащий для всех электропотребителей сети аппаратом защиты; 12— розетка штепсельная на два гнезда; 13— розетка штепсельная на три гнезда

Необходимо отметить, что, как правило, трехфазный ввод разрешается местной электросетью только на период строительства или реконструкции дома с целью использования оборудования и инструмента, работающего от трехфазной электрической сети, в силу чего использование трехфазной сети рассматривать не будем.

Основная нагрузка сельской электросети создается приборами освещения, электроплитками, утюгами и т. д., обладающими активным сопротивлением.

Активное сопротивление электрическому току — это такое сопротивление, при котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в другие виды энергии: тепловую, световую и т. п. Мощность электропотребителей с активным сопротивлением Р а= I∙ V∙ cos φ , где:

Р а— активная мощность цепи переменного тока, Вт ;

I— эффективное значение силы тока, А , непосредственно измеряемое амперметром переменного тока;

V— эффективное значение электрического напряжения, В , непосредственно измеряемое вольтметром переменного тока;

φ— угол сдвига фаз между током и напряжением, рад .

В том случае, если нагрузка имеет только активное сопротивление, сдвиг фаз равен нулю, a cos φ = 1, и формула мощности электропотребителей будет выглядеть так: Р= I∙ V.

При включении в сеть электродвигателя или трансформатора возникает реактивная мощность, что ведет к сдвигу фаз между током и напряжением, в силу чего cos φ становится меньше единицы.

Однако в сетях жилой застройки преобладает активная нагрузка на 95–98 %. Это дает основание в упрощенных расчетах, которые будут производиться в дальнейшем, всю нагрузку принимать как активную и мощность вычислять по формуле: Р= I∙ V, считая cos φ = 1.

Для уяснения предложенного материала решим числовой пример.

На рис. 2 представлена уличная трехфазная сеть, от которой взято однофазное ответвление на напряжение 220 В. Для ответвления использованы два провода BЛ — фазный С и 0, который в дальнейшем будет называться нулевым рабочим проводником. В качестве электропотребителей в сеть включены: лампа мощностью 100 Вт, плитка мощностью 1000 Вт и пылесос мощностью 600 Вт. Электропитание к названным потребителям осуществляется по фазному и нулевому рабочему проводам.

Для контроля за расходом электроэнергии в сеть включен электросчетчик, а для его безопасной замены перед ним установлен двухполюсный рубильник.

Для защиты людей от поражения электрическим током корпуса пылесоса и электроплитки должны быть соединены с ответвлением хорошо заземленного нулевого рабочего провода (как это представлено на рис. 2, б ). При этом выполняют обязательное условие — это ответвление должно быть непрерывным на всем протяжении электропроводки. В дальнейшем это ответвление будет называться нулевым защитным проводом, а присоединенные к нему электропотребители — зануленными.

В решение примера входит:

1) определение сечения фазного провода, нулевого рабочего и нулевого защитного;

2) определение диаметров жил проводов, если дополнительно известно, что жилы проводов выполнены из меди, провода имеют поливинилхлоридную изоляцию и проложены свободно.

Решение:

1. Общая мощность потребителей

Р= Р лампы+ Р пылесоса+ Р плитки= 100 + 600 + 1000 = 1700 Вт.

2. Сила тока равна

I= Р/ V= 1700/220 = 7,72 ~= 8 А

По табл. 7 (см. с. 48) определяем, что провод сечением 0,5 мм 2рассчитан на длительно допустимую нагрузку, равную 11 А. Производим проверку соответствия сечения 0,5 мм 2минимальному сечению проводов внутридомовой сети, приведенному в таблице. В соответствии с данными табл. 12 (см. с. 56) наименьшее сечение проводов внутридомовой сети со штепсельными розетками будет 1,5 мм 2. Следовательно, сечения фазного провода и нулевого рабочего равны 1,5 мм 2. При сечении фазных проводов до 16 мм 2(по меди) нулевые провода (как рабочие, так и защитные) должны иметь сечение, равное фазному. Следовательно, сечение защитных проводов также равно 1,5 мм 2.