Как правильно собрать электрощит в частном доме

Электрический щит является незаменимым элементом, обеспечивающим как безопасность, так и эффективную работу всей электрической инфраструктуры здания.

Замыкание

Электрощиток служит защитной оболочкой. В его внутреннем пространстве расположены устройства, такие как автоматы, УЗО и прочее. С их помощью осуществляется распределение электроэнергии по различным линиям: освещению, розеткам и другим. Эти приборы защищают наши электрические сети от скачков напряжения и коротких замыканий.

При организации электрической системы у нас будет не один автомат на все устройства. Мы разделим нагрузки по зонам: например, освещение для кухни и розетки для кухни. Это даст возможность работать на кухне, отключив только конкретную линию, не затрагивая электроснабжение всего дома.

С данным текстом вы лучше поймете, как должна быть организована схема подключения щита в частном доме и что для этого необходимо. Не стоит заниматься этой работой самостоятельно, если у вас нет нужного опыта с электричеством — это опасно. При необходимости вы всегда можете обратиться к опытному специалисту на платформе «Петровича».

Короткое замыкание является одной из основных причин возникновения пожаров в России. Оно может произойти из-за некачественного монтажа электрооборудования, перегрузки сети, резких перепадов напряжения и даже попадания молнии в ближайший дом. Во время замыкания нарушается обычный режим работы цепи, и ток начинает течь в огромном количестве. Электроны, проходя через точку замыкания, возвращаются в сеть, при этом место замыкания сильно нагревается, что может привести к пожару. Обычно это актуализируется искрением и вспышками, которые могут привести к возгоранию всей окружающей зоны. Это необходимо предотвратить.

Обрыв проводов

Виды проводов, через которые электричество поступает в дом, могут быть двумя:

• воздушные линии электропередачи (ВЛ) — старые оголенные металлические провода, установленные на фарфоровых изоляторах;
• самонесущие изолированные провода (СИП).

Первый вариант был распространен в старых деревнях, но в наш век это можно считать устаревшей технологией: за последние 10 лет мы наблюдаем замену на СИП.

Замена не всегда приводит к снижению риска обрывов, так как оба типа проводов подвержены механическим повреждениям, например, при контакте с тяжелой техникой.

Однако различие в последствиях обрыва важно:

• При обрыве проводов ВЛ, скорее всего, пострадает лишь один нулевой провод, тогда как фазы могут продолжать работать;
• В случае с СИП при обрыве все четыре провода (три фазных и нулевой) окажутся отключенными, что приведет к полному отсутствию питания.

Из-за этой ситуации использование неизолированных проводов ВЛ не позволяет применять систему заземления TN-C-S, где нулевые и защитные проводники объединяются. Это требовало внедрения системы TT с раздельными проводами и местным заземлением, что существенно усложняло и удорожало оборудование.

Однако переход на СИП позволяет отказаться от локального заземления в пользу более простой централизованной системы TN.

Фаза — это провод, который имеет напряжение, в то время как ноль — это провод без напряжения. При подключении какого-либо устройства, например, обогревателя, электроны движутся из фазного провода через нагревательный элемент и возвращаются обратно по нулевому проводу к генератору, который производит электрическую энергию. Да, электрон проходит длинный путь ради нашего комфорта.

Если причиной замыкания оказывается неисправный прибор, автомат сработает и отключит подачу электроэнергии, защищая сеть от неисправностей. В этом случае мы понимаем, что проблема в самом устройстве и отключаем его от сети.

Худшим вариантом будет обрыв или повреждение надземной линии, в таком случае поможет УЗО, реагирующее на утечки тока и обеспечивающее защиту.

В итоге, правильно организованная система заземления существенно повысит электробезопасность.

Кабель СИП — на иллюстрации показаны четыре изолированных провода, три из которых отвечают за фазы, а четвертый — за ноль. Источник: petrovich.ru

Как электричество попадает в дом

Рассмотрим типичный частный дом:

• площадь до 200 м²;
• подключен к местной электросети;
• 3 фазы, 220/380 В, мощностью 15 кВт.

Работа электричества начинается с того, что оно попадает в провод на опоре ЛЭП, откуда поступает на столб рядом с домом. Электроснабжающая организация устанавливает электрощит в этом месте, в котором размещается счетчик и автомат (далее будем называть его просто «автомат»). Обычно такой автомат имеет отключение «С» и рассчитан на 25 ампер. «С» указывает, что автомат отключится при токах в 5-10 раз превышающих норму, предотвращая короткое замыкание.

Схема подключения в щитке выглядит следующим образом:

Из этого электронного щита ток поступает в сам дом. Хотя автомат обеспечивает защиту от замыкания, трудности возникают при необходимости ручного отключения, что делает наличие щита внутри обязательно.

Существует две схемы организации автоматов в щитках, одна старая без уезда на землю, а другая — современная с ним.

Старая схема без заземления в землю

Традиционная схема электроснабжения формируется следующим образом: к дому подводится электричество по фазовому проводу, который затем возвращается по нулевому обратно на трансформатор. Заземление в этой системе связано с нулевым проводом, без прямого заземляющего контура. Если происходит обрыв нулевого провода, это может вызвать потерю защитных функций системы и появление опасного для жизни напряжения на корпусах электроприборов. Посмотрите на данную схему:

Схема подключения автоматов и УЗО в щите

Внутри щитка расположен главный вводной автомат, который отключает электричество. К нему приходит фазный провод из электрощита на столбе, откуда фаза распределяется на меньшие автоматы, которые контролируют отдельные участки электрораспределительной сети в доме. Например, один автомат для освещения в помещениях, другой для розеток, еще один для питания ванной комнаты. Если сработает замыкание в одной из розеток, автомат, отвечающий за эту линию, отключится, оставляя освещение функционирующим.

В щитке рабочий ноль подключается к двум шинам: желто-зеленого и синего цветов. Основная шина — синяя, по ней ток возвращается на станцию, желто-зеленая шина — резервная, на случай отказа синей.

На рисунке отображены две шины, к которым прикреплены провода. Синий провод представляет ноль, а желто-зеленый — резервный.

Основное преимущество такой схемы в ее низкой стоимости. Простой щит, состоящий из двух шин, рейки и пяти-шести автоматов, с корпусом обойдется около 6 000 руб.

Значительный недостаток этого подхода заключается в том, что он не обеспечит защиту при обрыве проводов. Когда происходит обрыв фазного провода, главная опасность представляет собой сам провод, находящийся под напряжением, особенно если он лежит на земле и искрит. Это обстоятельство предостерегали на уроках безопасности. Но эта угроза касается исключительно людей, находящихся в смежных зонах, а не самой электрической проводки.

Обрыв нулевого провода не несет опасности для электрической сети — он не оказывает влияния на нее. Проводка предназначена для передачи электроэнергии до конечных устройств. Даже если по причине обрыва фазное напряжение поднимется, ток в проводах изменится на 70% от рабочей нагрузки, что является нормальным явлением. Однако это может сильно повредить подключенным устройствам. При возникновении пожара его причина, как правило, заключается именно в оборудовании, а не в сети.

Обычный автомат может этого не заметить и не отключиться. Поэтому необходимо использовать современную схему с УЗО и заземлением.

Андрей Литвинчук

начальник отдела электроснабжения компании «Росавтодор»

Наиболее критическая ситуация — это обгорание нулевого провода. При больших токах, когда в доме наблюдается максимальное потребление энергии, автоматы могут не отключить напряжение, ведь ток меньше критического уровня. Однако нулевой провод может расплавиться. Это чрезвычайно серьезно, особенно при трехфазном подключении, так как возникают скачки напряжения от 110 до 380 В, что приводит к перекосу фаз.

Новая схема с УЗО и заземлением в землю

УЗО выглядит как автомат, но его функционал отличается.

УЗО двух- и четырехполюсного типа. Источник: petrovich.ru

УЗО реагирует на утечки тока в десятки миллиампер и при малейших отклонениях в коротком замыкании прекращает подачу электричества, устраняя риск возгораний или поломок оборудования.

Схема работы УЗО представлена ниже:

Наглядная схема работы УЗО

Таким образом, схема электроснабжения должна состоять из следующих этапов:

1. К щиту, размещенному на столбе рядом с домом, поступает кабель СИП — три фазы и рабочий ноль.
2. Электромонтажники от электросетевой компании соединяют эти провода с автоматом и счетчиком на опоре, откуда также идут три фазы и ноль к щиту в доме.
3. На вход щита в доме необходимо установить рубильник, позволяющий вручную отключать всю систему электроснабжения в случае неполадок, например, если есть мигание светильников или запах гари проводов.
4. Три фазы подключаются к рубильнику, а ноль проходит мимо и напрямую выходит на УЗО.
5. Далее распределите фазы на меньшие автоматы для освещения, розеток, плиты и т.д.
6. Ноль распределите по проводам, ведущим к розеткам, освещению и плитам.
7. Отдельно организуйте контур заземления. Об этом будет сказано ниже.

Визуально это будет представлять собой следующее:

Схема электроснабжения жилого дома с защитным отключением и заземлением

Некоторые считают, что в щитке для дома обязательно должен быть вводной автомат, однако это не совсем так. В новой схеме подключения, где используется УЗО, вводной автомат не требуется, так как он уже установлен выше по сети — в электропостах на улице. Также возникают мнения, что наличие УЗО делает его полноценным выключателем. Но это не соответствует действительности. На входе в распределительный щиток обязательно должен находиться рубильник, обеспечивающий полное отключение электроэнергии.

УЗО монтируется после рубильника и может фиксировать утечку тока в пределах сотых долей ампера. В случае короткого замыкания через провод, который уходит в заземляющую часть, ток не превысит 2–3 А. Это значение достаточно для срабатывания УЗО, и при этом оно абсолютно безопасно для электропроводки и не приводит к пожару.

Как собрать заземляющий контур

Заземляющий контур представляет собой проводник, заземляемый в земле. Его называют контуром, так как часто он оформляется в виде замкнутой петли вокруг здания и закопан в землю. Но для обычного частного дома не обязательно устанавливать полный контур — достаточно одного заземляющего элемента, уходящего в землю.

В настоящее время доступны готовые комплекты для заземления. Рекомендуется выбирать варианты безмуфтового типа, так как они обеспечивают надежный контакт.

Работу по монтажу лучше поручить квалифицированным электрикам, которые знакомы с правилами установки и всеми тонкостями, а в завершение проведут необходимые измерения электросистемы.