Архив рубрики: Практическая электротехника

Желание постичь электротехнику многими людьми закономерно. Эта наука актуальна в использовании электричества для решения различных практических задач.

Система учета электроэнергии: АСКУЭ для СНТ

На основании исследования мирового опыта создания систем интеллектуального учета, с 27 декабря 2018 года вступил в силу Федеральный Закон № 522. Он ориентирует на создание в России интеллектуальной систему учета электроэнергии (ИСУЭ) с целью повышению прозрачности ее контроля, надежности энергоснабжения и обеспечения энергетической безопасности государства.

С 1 июля 2020 года планируется начало внедрения основной доли мероприятий. При этом главная роль отводится ООО «Эльстер Метроника» как ведущему предприятию, специализирующемуся на производстве оборудования для систем АСКУЭ. В создаваемой ИСУЭ получение первичной информации возлагается на интеллектуальные («умные») счетчики электроэнергии.

Создание ИСУЭ в России, основу которой составляют АСКУЭ, относится к важным задачам развития энергосистемы. В перспективе она должна объединить все системы, включая автоматизированный контроль теплоснабжения и расхода воды. Какие же возможны изменения учета электроэнергии в бытовом секторе и реальна ли АСКУЭ для СНТ?

Что такое АСКУЭ

В настоящее время дистанционное получение информации от специальных электросчетчиков осуществляют АСКУЭ, то есть автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии. Аналогичные комплексы обеспечивают:

  • удаленное получение информации от умных счетчиков электроэнергии;
  • доставку собранных сведений в персональный кабинет оператора;
  • преобразование принятых данных и предоставление их в такие системы как: 1С, ГИС ЖКХ и др.

АСКУЭ содействует проведению более надежного и качественного учёта электроэнергии. Выгоду от нее получают не только энергоснабжающие организации, но и хозяйственные объекты, владельцы жилого фонда и страна в целом. Она упростила коммерческий учет энергетических ресурсов и уменьшила затраты на его реализацию в каждом отдельном случае.

Основные элементы АСКУЭ

В любой АСКУЭ, будь то, например, комплекс предприятия или ЖКХ, просматриваются три основных уровня:

  • получение данных от приборов учета электроэнергии;
  • связующее звено;
  • преобразование, анализ и хранение информации.

интеллектуальная система учета электроэнергии

К нижней ступени относятся интеллектуальные приборы учета электроэнергии, представленные обычно электронными счетчиками, оборудованные внутренними модемами или имеющими линию интерфейса RS-485 (CAN). Умные электросчетчики в определенные короткие промежутки времени осуществляют измерение потребляемой электроэнергии и по запросу передают данные в автоматическом режиме на второй уровень.

На среднем уровне размещаются устройства предварительного сбора и передачи данных (УСПД) в виде управляющих контроллеров и преобразователей сигнала. Они периодически осуществляют опрос электронных счетчиков, концентрируют полученные сведения и предоставляют их в центр сбора и обработки данных.

Верхний уровень представляет собой аппаратно-программный комплекс (АПК), где собирается информация со всех компонентов АСКУЭ. Посредством специализированного программного обеспечения (ПО) полученные данные анализируются, систематизируются, подвергаются комплексной обработке и в удобочитаемой форме предоставляются на пункт сбора данных оператору для составления отчетов и управления устройствами системы.

Принцип работы АСКУЭ

В основу работы АСКУЭ заложены протоколы обмена небольшими порциями информации в виде пакетов по проводным или беспроводным линиям связи. Интервал передачи пакетов с данными определяется на программном уровне, но не чаще 5 с.

Интеллектуальные приборы учета электроэнергии подключаются к коммуникационной сети через специальные датчики или модемы (аналого-цифровые преобразователи) по интерфейсу RS-485. В последних моделях электросчетчиков используется интерфейс CAN, который также цифровой и аналогичен RS-485. В некоторых типах счетчиков электроэнергии для этой цели может использоваться встроенный модем, например, PLC или GSM.

Практически все умные счетчики электроэнергии оборудуются устройствами согласования с коммуникационной системой. Если в каких-то моделях электросчетчиков отсутствует такая возможность, что встречается очень редко, то локальное считывание данных с них в компьютер возможно с помощью оптического порта.

Коммуникационная сеть связи обеспечивает передачу информации от электросчетчиков к серверу центра сбора и обработки данных. Соединение датчиков с УСПД осуществляется посредством локальной вычислительной сети, сотовой связи, радио или электросети, но нередко используется интерфейс RS-485. Данные, передаваемые по информационным каналам, шифруются и поэтому их невозможно перехватить.

Ограниченность интерфейса RS-485 в том, что к УСПД может быть подключено не более 32 датчиков. Расширения возможностей подключения до 247 датчиков на этом уровне достигается путем использования сумматоров, позволяющих концентрировать поступающие данные от разных источников.

На этом же уровне часто используются преобразователи интерфейса RS-485 в RS-232 или USB для согласования с управляющим контроллером или персональным компьютером.

Аппаратно-программный комплекс АСКУЭ, как правило, включает сервер, контроллер или персональный компьютер, куда поступают данные со всех элементов системы. На этом уровне обрабатываются показания умных счетчиков, данные сохраняются в памяти, и подготавливаются отчетные документы, позволяющие корректно определять стоимость использованной потребителями электроэнергии.

В конечном итоге, снятие показаний, обслуживание и управление АСКУЭ осуществляется одним диспетчером, чтоспособствует выявлять в короткое время несанкционированный отбор электроэнергии. Поэтому крупному потребителю электроэнергии нетрудно контролировать свои расходы и добиваться экономии средств.

Кроме того, АСКУЭ осуществляет анализ функционирования электросети и прогнозирования положение дел на ближайший период, что позволяет своевременно распределить избыточную нагрузку и исключать критические ситуации.

Умные счетчики электроэнергии в России

Автоматизация и создание интеллектуальной системы учета электроэнергии стало реальностью благодаря использованию компьютеров, сотовой связи и электронных счётчиков, называемых «умными». Такие приборы являются базовыми элементами автоматизированной системы.

Умные счетчики электроэнергии в России поставляются такими крупными отечественными производителями, как Инотекс (Меркурий), Тайпит (Нева), Энергомера (СЕ), ООО «Эльстер-Метроника (Альфа) и др.

умные счетчики

Интеллектуальные счетчики относятся к сложным системам, главными составными элементами которых являются:

  1. Цифровой жидкокристаллический индикатор для отображения информации о потребляемой электроэнергии, режимах работы, даты и времени.
  2. Микропроцессор с часами реального времени, как сердце системы, принимает управляющие команды и управляет выходами интерфейса.
  3. Устройство внутренней памяти накапливает и сохраняет получасовые значения потребляемой мощности с учетом 4 тарифных зон от 3 месяцев до полугода.
  4. Ветви измерения и импульсный датчик с телеметрическим внешним интерфейсом: RS-485, CAN, оптическим портом, PLS или GSM модемами и прочими для согласования с внешними системами телекоммуникаций.

Умные счетчики готовы в любой период времени по запросу выдать:

  • текущие характеристики потребляемой электроэнергии;
  • показания с усредненными значениями за каждые полчаса из внутренней памяти;
  • потребляемую мощность в данный момент;
  • значение показаний за любой день в течение полугода;
  • накопленные в памяти данные;
  • параметры электросети: силу тока, значение напряжения и фактической частоты и др.

Сервер сбора данных с соответствующим программным обеспечением осуществляет управление электросчетчиками. По заданному графику периодически открываются порты с подсоединенными приборами учета электроэнергии и отправляется запрос. После небольшой задержки принимается пакет с информацией, и процесс повторяется до полного считывания всех данных.

Считанные показания электросчетчиков заносятся в соответствующее хранилище данных. В нем на каждое оконечное устройство отводится 5 областей для: потребляемой активной и реактивной мощности, генерации ее активной и реактивной компоненты, первоначальных величин показаний на начало месяца.

Система учета электроэнергии в СНТ

Для членов СНТ установлен «сельский» тариф на оплату электрической энергии, в частности, в Московской области к нему применяется коэффициент 0,7. Однако дополнительные расходы участников порой превышают 50% основную сумму, так как система учета электроэнергии в СНТ привязана к общему электросчетчику, который установлен на вводе.

Отсюда весь долг СНТ на освещение улиц в вечернее время и непредвиденные потери электроэнергии распределяется между всеми его членами. Такие действия хоть и несправедливы, но вызваны необходимостью.

Более чем 70% товариществ сталкиваются с серьезной проблемой не только низкого технического состояния ЛЭП, но и обыкновенной кражей электричества, вследствие чего возникают споры. С этой целью нередко принимается решение о выносе индивидуальных приборов учета электроэнергии на столбы или трубостойки. Кстати, такое требование касается также всех владельцев, когда учет электроэнергии в СНТ передается на баланс энергоснабжающих организаций.

Тогда проблема потерь на промежутке ЛЭП – частное владение и несанкционированного вмешательства в работу электросчетчиков в большинстве случаев решается с помощью ежемесячного контроля показаний индивидуальных приборов учета путем регулярных обходов.

В этом отношении наилучшим решением считается использование АСКУЭ, но далеко не всякая автоматизированная система учета электроэнергии приемлема для каждого СНТ из-за высокой ее стоимости установки.

АСКУЭ для СНТ

Наряду с устранением без учетного потребления электроэнергии, создание АСКУЭ для СНТ значительно упрощает контроль показаний приборов, так как данные поступают в автоматическом режиме на компьютер, установленный в правлении СНТ. Однако стоимость установки электросчетчиков зависит от ряда факторов:

  • размещения приборов на опоре или тубостойке;
  • способа ввода электричества в частный дом;
  • значения максимально потребляемой мощности;
  • комплектации металлическими ящиками;
  • выбора типа АСКУЭ для СНТ.

В общей сложности расходы на выполнение указанных требований составят примерно около 7 тысяч рублей на каждое домовладение без учета оборудования и программного обеспечения АСКУЭ не ниже 25 тысяч рублей. Частично эти издержки находятся в прямой зависимости от числа членов СНТ.

Однако в соответствии с вышеупомянутым Федеральным законом о создании интеллектуальных систем учета электроэнергии основная часть мероприятий ложится на плечи энергоснабжающей организации, если СНТ находится на ее балансе. Поэтому в этом случае расходы сводятся к минимуму

В противном случае, АСКУЭ для СНТ мало чем отличается от аналогичной системы для предприятия или ЖКХ. Некоторая экономия может быть достигнута при отказе от серверного оборудования и использовании программного обеспечения неполной комплектации.

Также немалая экономия получается за счет использования электросети в качестве системы коммуникации, то есть установки электросчетчиков с модемом PLC. В настоящее время в России известны различные технологии АСКУЭ, одной из которых является Меркурий-энергоучет.

аскуэ для снт

Энергоучет Меркурий описание

Аппаратно-программный комплекс Меркурий включает в себя техническое оборудование базеIВМ-совместимых компьютеров и программное обеспечение. Конкретный состав аппаратных средств и конфигурация АСКУЭ для каждого объекта диктуется различными условиями. В комплекс программного обеспечения включен ряд программ, которые отличаются как по назначению, так и по стоимости.

Техническая основа АПК Меркурий базируется на вычислительном сервером оборудовании сбора данных и опроса приборов учета Меркурий. В качестве устройства сбора и передачи данных обычно используется УСПД М-250, а на выбор типов шлюзов, концентраторов и оконечных устройств оказывает влияние система коммуникаций.

Так, при передаче данных по электросети в АСКУЭ для СНТ могут использоваться концентраторы «Меркурий 225» по одному на каждую фазу и электросчетчики моделей, «Меркурий 234ART», «Меркурий 203.2Т», (для PLC-II) с встроенным модемом.

Кроме того, для программирования сетевых адресов приборов учета электроэнергии, возможно, потребуется технологическое устройство «Меркурий 223», а передачу данных по сотовой связи осуществлять через GSM шлюз «Меркурий 228».

Стандартное ПО Меркурий-энергоучет рассчитано на построения АСКУЭ с десятками и сотнями тысяч единиц технического оборудования. В нем заложены широкие возможности по формам отображения и анализа собранных данных, как в табличном, так и в графическом виде, представлены различные виды шаблонов для составления сводок по отчетной документации и др.

В конечном итоге АПК Меркурий позволяет формировать единую базу данный учета электроэнергии. Однако в АСКУЭ для СНТ львиная доля возможностей ПО остается невостребованной.

По этой причине, а также вследствие высокой его стоимости учет электроэнергии в СНТ позволяет осуществлять бесплатная программа «BQuark.exe». Конечно, возможности программы ограничены, но она, во всяком случае, позволяет исключить периодический обход счетчиков для снятияпоказаний.

Энергоучет Меркурий программа

Программа «BQuark.exe”, как упрощенная версия стандартного ПО, используется в АСКУЭ Меркурий-энергоучет, включая СНТ. Она способна к дистанционному сбору информации с устройств «Меркурий 225». Эти компоненты предварительно накапливают информацию от однофазных и трехфазных счетчиков «Меркурий», имеющими внутренние PLC модемы.

Данные считываются непосредственно как с помощью персонального компьютера или ноутбука по интерфейсу USB, так и удаленно по системе GSM-GPRS. Во втором случае необходимо обязательно наличие соответствующего модема. Обобщенные данные учета электроэнергии программой Меркурий-энергоучет предоставляются в формате Excel.

система учета электроэнергии

В визуальной зоне программы «BQuark.exe” отображается единичное окно с полученными от концентраторов «Меркурий 225» накопленными сведениями по каждому подключенному к ним электросчетчику. В интерфейсе оператора разрешается вставлять дополнительные столбцы с вспомогательными данными и сортировать информацию по содержимому.

Программа Меркурий-энергоучет допускает работу в интерактивном режиме, но возможен ее запуск и из командной строки. Она позволяет анализировать и изменять конфигурацию, а ее основной файл (с расширением *.dat), расположенный в папке, представлен в текстовом виде. Этот файл содержит информацию о взаимодействии аппаратных средств АСКУЭ «Меркурий-энергоучет», настройках ПО, и в нем также хранятся полученные данные.

Информация, полученная в конце текущего сеанса обращения к системе, заносится программой «BQuark.exe» всякий раз в файл, обновляя данные по каждому прибору учёта электроэнергии. Файл с соответствующим именем, привязанный к текущей дате и времени, сохраняется в специальном каталоге.

Он является источником информации для АПК «Меркурий» энергоснабжающей организации верхнего уровня или используется автономно при местном учете электроэнергии в СНТ.

Таким образом, существующая система учета электроэнергии АСКУЭ является базовой составляющей. Создание интеллектуальной системы учета электроэнергии в России не что иное, как развитие и совершенствование АСКУЭ.

С использованием умных электронных счетчиков появилась реальная возможность автоматизированного учета электроэнергии в сельской местности и садовых товариществах. АСКУЭ в СНТ способствует более справедливому распределению расходов на электроэнергию между его членами.

Приборы учета электроэнергии Меркурий: выбор электросчетчика

Электрическая энергия, наравне с нефтью, газом и другими полезными ископаемыми, составляет стратегический ресурс государства. Она передается на огромные расстояния и не только внутри страны, распределяется и используется в разных целях и объемах. Энергосистема постоянно совершенствуется и развивается, поэтому в целях грамотного управления процессом интеллектуальные приборы учета электроэнергии предоставляют ценную и востребованную информацию.

Современные умные электронные счетчики электроэнергии позволяют оперировать более точными и детальными данными. Главное их преимущество, по сравнению с ранее используемыми моделями, в дистанционном снятии показаний с последующей передачей в тот или иной центр управления. Используемые технические коммуникационные сети, в том числе интернет и электросеть, способствуют получению информации в кратчайшие сроки и хранение ее в электронном виде.

Отсюда очевидно, что выбор электросчетчика  в первую очередь опирается на используемую систему учета электроэнергии. В настоящее время существует множество разных типов, как электронных счетчиков электроэнергии, так и систем контроля и учета, но их объединяют по существу одинаковые принципы действия. Приборы учета электроэнергии «Меркурий» и одноименная автоматизированная система представляют согласованный единый комплекс от одного производителя, что определяет удобство эксплуатации.

Продукция компании НПК «Инкотекс» получила широкое распространение и интересна тем, что в своих разработках базируется на технологии PLC и GSM, то есть использование для снятия показаний электросчетчиков распределительной сети 220/380 В и принципов сотовой связи соответственно. Поэтому не будет большой ошибкой, если остановиться на рассмотрении приборов учета электроэнергии этого ряда, так как характеристики электронных счетчиков других производителей имеют несущественные отличия.

Принцип действия электронного счетчика

Все приборы учета электроэнергии определяют мгновенное значение проходящей через них мощности и суммируют ее за определенную единицу времени с последующим отображением значений на специальном устройстве. Как известно, мощность в электрической однофазной сети зависит от двух параметров: тока и напряжения.

В трехфазной электросети осуществляется дополнительно геометрическое суммирование мощности в каждой из трех ветвей. Принцип действия электронного счетчика электроэнергии, независимо от числа фаз, один и тот же.

В некоторых типах электронных электросчетчиков, наряду с активной мощностью, учитывается еще и составляющая реактивной мощности, которая характерна для емкостной и индуктивной нагрузки. Если на активном сопротивлении напряжение совпадает с вектором протекающего тока по направлению, то на емкостной нагрузке напряжение отстает от тока на 90 градусов, а на индуктивной нагрузке оно опережает на такую же величину. Эти моменты учитываются устройствами при учете реактивной мощности.

Конструктивно электронный счетчик включает такие основные части как:

  • датчики тока и напряжения;
  • преобразователь аналогового сигнала в частоту импульсов;
  • устройство управления (микропроцессор);
  • внутренняя память;
  • устройство отображения (ЖКИ или другого типа);
  • устройство согласования с коммуникационной сетью.

приборы учета электроэнергииВ электронном счетчике электроэнергии датчик тока представляет обычный шунт, а датчик напряжения не что иное, как делитель. С выхода датчиков амплитуда сигналов увеличивается усилителями и подается на алфавитно-цифровые преобразователи.

На управляющее устройство вместо аналогового сигнала поступают импульсы, число которых определяет потребляемую мощность. Они перемножаются, суммируются за заданный промежуток времени и с выхода микропроцессора снимается значение соответствующей мощности за один час (кВт*ч).

Полученная информация поступает в устройстве памяти, где накапливается и сохраняется в случае отключения питания, что обеспечивает непрерывный контроль потребляемой мощности.  Одновременно данные в удобочитаемом виде поступают на устройство отображения, как правило, в виде жидкокристаллического индикатора (ЖКИ).

Если электросчетчик предназначен для работы в системе автоматизированного учета электроэнергии, то устройство согласования в виде модема позволяет дистанционно считывать показания и управлять режимами его работы.

Благодаря цифровой обработке сигналов в электронных счетчиках легко реализуется учет реактивной мощности, установка того или иного тарифа и ряд других функций. Программное обеспечение микропроцессора в состоянии выполнять многие функции в дистанционном режиме, исполняя команды, поступающие из пункта управления, что позволяет характеризовать электросчетчик как умный.

В качестве примера ниже представлена структурная схема и внешний вид трехфазного электронного счетчика электроэнергии Меркурий 230 AR.

электронный счетчик электроэнергии

Характеристики электронных счетчиков

Требования, предъявляемые к приборам учета электроэнергии, отражаются в характеристиках электронных счетчиков. Они оказывают существенное значение на выбор электросчетчика. Среди основных параметров следует выделить такие, как:

  • подключение к электросети;
  • система снятия показаний;
  • класс точности;
  • вариант включения в электрическую сеть;
  • тарифность;
  • вид учитываемой мощности;
  • межповерочный промежуток.

По подключению к электросети электросчетчики электроэнергии различают на однофазные и трехфазные. В свою очередь трехфазные электронные счетчики бывают трех проводные или четырех проводные и отличаются числом клемм подключения. Во втором варианте четвертым проводом является нейтраль.

В простых электронных электросчетчиках показания снимаются визуально с устройства отображения. Для дистанционного снятия показаний необходим тот или иной модем для согласования с коммуникационной сетью, используемой пунктом управления. Некоторые виды модемов обычно включаются как составная часть электросчетчика, но могут использоваться и как отдельное устройство.

Так, например, отдельные модели приборов учета электроэнергии «Меркурий» могут комплектоваться модемами PLC и GSM. Первый вариант модема предназначен для дистанционного управления умным счетчиком по самой сети 220/380 В, а второй для этой цели использует сеть мобильной связи. В то же время, множество электросчетчиков электроэнергии оборудовано инфракрасным портом, который также может быть использован для дистанционного управления.

Относительная погрешность показаний электронного электросчетчика, то есть максимальная ее величина выражается в процентах и зависит от класса точности электронного счетчика. В соответствии с новым стандартом для электросчетчиков активной и реактивно энергии он не должен превышать 2,0.

Числовое значение о классе точности проставляется на электронном счетчике электроэнергии в окружности. Сейчас старые индукционные устройства, у которых класс точности хуже 2,0 заменяются повсеместно на электронные.

В электросеть приборы учета могут включаться напрямую или с помощью трансформаторов тока. Для электронных электросчетчиков «Меркурий» в зависимости от типа установлена величина номинального пропускаемого тока 5 и 10 А, а максимальное значение не должно превышать 60 и 100 А соответственно, которое указано на корпусе прибора.

В этих пределах его можно подключать напрямую, но, если протекающий ток превышает допустимую величину, то электронный счетчик используется обязательно совместно с трансформаторами тока.

В настоящее время вместо однотарифной системы учета электроэнергии внедряется многотарифная. Так, двух тарифный учет предусматривает с 7 до 23 часов, когда достигается пиковая нагрузка, повышенную оплату за электроэнергию.

За ночной льготный тариф принимается промежуток с 23 до 7 часов, когда плата за электроэнергию в 2 раза дешевле. Тогда в бытовом секторе получается экономия, если в это время подключать оборудование с повышенной потребляемой мощностью.

Однако, несмотря на равномерную работу всех электросетей и оборудования, такой подход энергоснабжающим организациям не выгоден, и они не спешат внедрять новое оборудование. С одной стороны, снижение потребление энергии сопряжено с потерей ими прибыли, но, с другой стороны, производители заинтересованы в многотарифных электросчетчиках, так как с такой функцией они дороже.

Среди населения популярны пока двухтарифные приборы учета электроэнергии, так как эта система «со скрипом», но начинает все-таки использоваться. О многотарифных системах, например, снижении оплаты за электроэнергию в выходные дни приходится пока только мечтать. По внешнему виду и характеристикам многотарифные электросчетчики не отличаются от однотарифных, но превосходят в стоимости.

По виду учитываемой потребляемой мощности различают электронные счетчики с активной, реактивной и активно-реактивной электроэнергии. В бытовом секторе используется оборудование в основном с активной нагрузкой, поэтому возможности моделей второго и третьего варианта обычно не востребованы.

Каждый прибор учета электроэнергии через определенный промежуток времени подвергается обязательной поверке, так как снижается его класс точности. Эта характеристика находится под строгим контролем у энергоснабжающих компаний. Она указывается в паспорте на изделие и колеблется от 4 до 16 лет.

Так, например, для электронного электросчетчика Меркурий 200 межповерочный интервал исчисляется 15 годами. За этот период также снижается эффективность внутреннего источника питания, которому требуется замена.

Наиболее важные характеристики указываются в названии и маркировке электросчетчика. Так, например, приборы учета электроэнергии Меркурий маркируются в соответствии с символами, отображенными в таблице.

выбор электросчетчика

Выбор счетчика электроэнергии

Федеральный закон об умных счетчиках электроэнергии был принят Госдумой в декабре 2018 года, и с 1 июля 2020 года будет осуществляться переход на интеллектуальные системы учета (ИСУ). В ходе мероприятий планируется заменить устаревшие модели электросчетчиков на современные многофункциональные. На комплексы ИСУ возлагаются следующие функции:

  • автоматизированный учет потребляемой электроэнергии;
  • предоставление данных непосредственно в расчетные центры;
  • ограничение пользования электричеством;
  • исключение несанкционированного доступа и др.

В соответствии с законом интеллектуальные приборы учета электроэнергии будут устанавливаться за счет поставщика, поэтому для владельцев квартир в многоэтажном доме выбор счетчика электроэнергии не актуален. Однако он, скорее всего, будет злободневным для владельцев частных домовладений, которые непосредственно не замыкаются на поставщика электроэнергии, например, СНТ.

Тогда главным критерием выбора электросчетчика является подключение его к однофазной или трехфазной сети. По аналогии с городским сектором во многих СНТ и других образованиях учет электроэнергии осуществляется посредством автоматизированных систем, и эта тенденция будет усиливаться.

Тогда сразу же надо определиться с типом электронного электросчетчика, который по своим техническим характеристикам органически впишется в используемую систему контроля и учета электроэнергии.

Как уже отмечалось, сейчас электронные счетчики имеют класс точности не ниже 2,0, которого вполне достаточно для бытовых нужд. Электросчетчики с более высоким классом точности (1-0,5) естественно дороже. Для разрешенной потребляемой мощности до 15 кВт вполне подойдут электросчетчики, рассчитанные на ток 5 (50) А без использования дополнительных трансформаторов.

Функция многотарифности неплохое дополнение к возможностям электронного счетчика, но она актуальна, если используется в системе учета электроэнергии. Функции памяти, ведение журнала и другие, безусловно, удобны, но их наличие включается в стоимость прибора. С одной стороны, престижно иметь в устройстве множество функций, но, с другой стороны, обычно используется только малая часть из них, а чем оно сложнее устройство, тем менее надежно.

Надежность электронного счетчика в не меньшей степени зависит от производителя, так как с целью снижения себестоимости часто в продукции используются наиболее дешевые комплектующие, и умалчивается срок ее годности. В России, наряду с Инотекс (Меркурий), имеются еще такие крупные компании как Тайпит (Нева) и Энергомера.

Все три отечественные производителя имеют стаж от десятка лет, зарекомендовали себя с лучшей стороны, имеют множество положительных отзывов и рекомендуются специалистами.

Так, среди продукции Инотекс универсальным прибором учета электроэнергии в трехфазной сети считается электросчетчик Меркурий 230 ART-01 CN, а в однофазной электронный счетчик Меркурий 200.02. Оба устройства могут работать независимо или в составе автоматизированной системы, использующей цифровой интерфейс CAN при силе тока 5(60) А и имеют четырехтарифный режим, а все рабочие характеристики отображается на ЖКИ.

В первой модели проводится автоматическая диагностика. Вторая модель разработана специально для установки в квартирные электрические щитки старого типа, что позволяет снимать показания, не открывая шкаф, а нагрузка управляется с помощью УЗО. Оба типа электронных счетчиков имеют класс погрешности 1,0 и допускают работу при низких температурах воздуха.

В частности, приборы учета электроэнергии «Меркурий» должны соответствовать следующим общим основным требованиям:

  • каждый электросчетчик комплектуется паспортом и подробной технической документацией;
  • символы на приборе соответствуют серийному номеру, указанному в паспорте;
  • обязательное присутствие на аппарате голограммы;
  • наличие пломбы госпроверки, которая действует для трехфазного электросчетчика один год, а для однофазного 2 года.

После приобретения электронного счетчика важно также проконтролировать заполнение гарантийного талона, иначе устройство может быть признано не действительным. Нередко вследствие неправильной юстировки прибору присущи завышенные показания, поэтому без правильно оформленной гарантии при его замене или ремонте могут возникнуть серьезные проблемы.

Таким образом, приборы учета электроэнергии «Меркурий» в зависимости от типа могут работать  в трехфазной и в однофазной электросети. Для них характерна как автономная работа, так и в составе автоматизированных систем учета. На смену приборам старого индукционного типа приходят электронные счетчики электроэнергии, которые обладают широкими возможностями.

Выбор электросчетчика определяется конкретными условиями его использования и зависит от желания и запросов владельца. Каждому устройству присущи определенные технические характеристики, которые позволяют наиболее грамотно подойти к практическому решению этой задачи.

Ремонт светодиодных светильников на 220 вольт своими руками

Светодиодное освещение наружное и для внутренних помещений становится популярным по причине его экономичности. Лампы и светодиодные светильники освещают не только улицы и офисные помещения, но квартиры и загородные дома. Их доля на рынке существенно увеличилась, так как за последний десяток лет тарифы на электроэнергию выросли почти в 20 раз и это, по всей видимости, не предел.

Светодиодные светильники и лампы постепенно начинают вытеснять привычные нам люминесцентные, галогеновые и энергосберегающие источники света, не говоря уже о лампочках накаливания. Применение светодиодов не ограничивается игрушками, световыми табло и индикаторами в электронных устройствах. Развивающаяся LED-технология существенно расширила границы их применения и стала частью обыденной жизни.

Снижение стоимости продукции, а также разработка под нее эффективных схем управления создало условия для массового производства и внедрения светодиодных светильников, как источников света, подключаемых непосредственно к электросети. По этой причине ремонт светодиодных светильников на 220 вольт своими руками нередко становится актуальным. Однако, чтобы всякий раз не сталкиваться с напоминанием «откуда руки растут», не лишне будет знать все-таки «откуда растут ноги».

Разновидности светодиодов

В стенах Нижегородской радиолаборатории в 1923 году советский физик Олег Лосев впервые обнаружил свечение полупроводникового перехода. Дальнейшие исследования привели к созданию прототипов светодиодов, которые были названы «Losev Light», то есть свет Лосева. Историю развития их открывает красный светодиод. После него созданы другие образцы, но синий светодиод появился только в 1971 году от Якова Панчечникова.

Технология его производства была сложной и отличалась дороговизной. С созданием японцем Суджи Накамура в 1990 году яркого синего светодиода, который оказался намного дешевле, появилась возможность на основе трех кристаллов (RGB) получить впервые свечение естественного света. Источники, созданные по такой технологии, применяются еще до сих пор в декоративном и концертном освещении.

Светодиод в своей основе содержит искусственно выращенный полупроводниковый кристалл, расположенный на подложке. Эта структура, как и обычный полупроводниковый диод, пропускает поток электронов лишь в единственном направлении. В светодиоде это явление сопровождается световым излучением в узкой полосе спектра, но с небольшим выделением тепла.

светодиодные светильники

По разновидности различают 2 типа светодиодных светильников: индикаторные и осветительные. Первый вариант представлен цветными изделиями, обладает умеренной яркостью и размещается в просвечивающем корпусе. Светодиоды второго типа излучают белый цвет. Нередко приборы маркируются как SMID, что означает расположение кристалла на подложке из меди или алюминия, которая сама находится в корпусе и соединяется с их контактами.

В свою очередь индикаторные светодиоды имеют следующие разновидности:

  1. DIP-светодиоды одно- или многоцветные, у которых кристалл размещен в прямоугольном или цилиндрическом корпусе. Им присущ широкий цветовой спектр излучения и небольшой угол рассеивания. Используются они в различных приборах, а инфракрасные для дистанционного управления.
  2. Straw Hat по внешнему виду почти не отличаются от цилиндрических DIP видов. Обладают небольшой высотой и большим радиусом линзы, а вследствие близкого расположения к ней кристалла их угол рассеивания увеличен до 100-140 градусов.
  3. Super Flux «Piranha» в прямоугольном корпусе относятся к сверхъярким экземплярам. Угол рассеивания составляет 40-120 градусов и зависит от модели. Благодаря наличию четырех выводов удобны для крепления на плате и применяются главным образом при оформлении рекламных щитов, а также на транспорте.
  4. SMD (Surface Mount Device), то есть устройство поверхностного монтажа широко используются в производстве светодиодных лент, Так, известную популярность в этом направлении получила разновидность Cree SMD 3528.

Осветительные светодиоды, в отличие от индикаторных моделей, обладают мощным потоком белого излучения. С этой целью излучающий кристалл покрывается тремя слоями люминофора, каждый из которых формирует свой базовый цвет (R, G или B). При использовании другого способа голубой кристалл покрывается двумя слоями люминофора. К осветительным светодиодам относятся следующие модели:

  1. Сверхъяркие SMD LED с углом рассеивания 100-130 градусов имеют такую же конструкцию, как и индикаторные, но обладают повышенной мощностью. Благодаря коротким, но массивным выводам удалось добиться эффективного отвода выделяющегося тепла, а также простоту монтирования, которое в состоянии выполнить робот. Находят использование в светильниках, лампах, фарах автотранспорта и т.д.
  2. COB (Chip On Board – чип на плате) конструктивно представляет объединение не одного десятка кристаллов SMD LED в едином корпусе, покрытом люминофором. Несмотря на усиленный световой поток, из-за большого угла рассеивания (до 180 градусов) не создается узконаправленный луч, но идеально ненаправленного излучения также не получается.
  3. Filament LED кристаллы монтируются подложке из стекла и их КПД при одной и той же мощности больше, нежели у SMD структур, а спектр изучения приближается к световому потоку от лампочки накаливания и более адаптирован к человеческому глазу.
  4. Лазерные диоды занимают промежуточное положение, так как технология их производства резко отличается от LED. Благодаря специально кристаллу, обработанному по специальной технологии, они создают очень узкий угол светового луча. В зависимости от разновидности они работают как в видимой части спектра, так и в инфракрасной или ультрафиолетовой зоне и нашли использование в приводах DVD, указателях цели и лазерных указках.

В отличие от лампы с нитью накала, светодиоды излучают значительно меньше тепла, но его выделение полностью не исключено. Поэтому сверхъяркие изделия нуждаются в надежном отводе тепла с помощью радиаторов, что увеличивает период их эксплуатации. Их монтаж осуществляется обычно по нескольку штук на проводящее ток основание, то требует хорошей изоляции.

Характеристики и параметры светодиодов

К главным параметрам светодиодов относятся:

  • рабочий ток, питающее напряжение и излучаемая мощность;
  • оттенок, испускаемого потока, светоотдача и температура;
  • угол распространения луча и размеры;
  • период деградации.

Для маломощных светодиодов ток определяется величиной порядка 0,02 А, но имеются образцы значение которого достигает 0,08 А. К ним относятся мощные изделия, содержащие до четырех кристаллов.

Светодиоды достаточно критичны к величине рабочего тока. Даже при незначительном его повышении уменьшается интенсивность излучения и возрастает цветовая температура, что приводит к старению кристалла. В свечении прибора появляется синий оттенок, и он прекращает функционировать или, в худшем случае, сразу же перегорает.

Состав светодиодных светильников и ламп в обязательном порядке включает стабилизаторы тока, назначение которых в преобразовании его величины. Драйверы LED устройств обеспечивают конкретную его величину для данного типа и схемы подключения. При подсоединении отдельного конкретного вида прибора к источнику питания всегда используется токоограничивающее сопротивление.

Напряжение, как характерный параметр, у светодиода, в принципе, отсутствует, но он характеризуется падением напряжения, которое, как правило, отмечается на упаковке. Такое падение напряжения создается при протекании номинального тока. Поэтому, отталкиваясь от этого, в расчетах учитывается остаточное напряжение на полупроводниковом кристалле.

Использование разных типов полупроводников для свечения различным цветом предусматривается свое падение напряжения на конкретном кристалле. Так, например, для красных и желтых светодиодов его диапазон колеблется от 1,8 В до 2,4 В. Для экземпляров, светящихся другим цветом, значение падения напряжения примерно 3 В.

По мощности светодиоды также имеют существенное различие. Экспериментально установлено, что поток света, отдаваемый лампочкой накаливания мощности 100 Вт, эквивалентен величине, когда для его излучения применяется светодиодный светильник или лампа мощностью около 12-12,5 Вт. При сопоставлении лампочек накаливания со светодиодными приборами используется коэффициент равный 8.

Показатель эффективности различных осветительных устройств определяется, как соотношение светового потока в люменах (лм) к их мощности в ваттах (Вт). Так, эта величина принимается для:

  • лампочек с нитью накаливания – 10-12 Вт/лм;
  • люминесцентных ламп – 35-40 Вт/лм;
  • светодиодных светильников – 130-140 Вт/лм.

Отсюда очевидно, что экономия в отношении светодиодов, достигается вследствие малой доли излучаемой ими тепловой энергии. Характеристика мощности напрямую связана с цветом излучения и светоотдачей. Так, например, та же лампочка накаливания в 100 Вт создает поток света примерно 1000 лм, а один светодиод диаметром 5 мм, способно на светоотдачу 1-5 лм.

Температуру свечения различных источников принято измерять в градусах Кельвина (К). Светодиоды, применяемые в освещении, по излучаемой цветовой температуре разделяются на три разновидности:

  • ниже 3300 К излучают теплый белый свет;
  • при 3300-5300 К свет приближается к дневному;
  • более 5300 К светятся холодным белым.

ремонт светодиодных светильников

Светодиодные светильники и лампы обычно поставляются с указанием в маркировке цветовой температуры, например, как 4000К. Одновременно любое электромагнитное колебание характеризуется длиной волны λ, поэтому иногда в маркировке осветительных устройств встречается этот характерный параметр в виде длины волны в нанометрах (нм).

Определенная цветовая температура светодиодных светильников выбирается в соответствии со сферы их применения для освещения. Однако в этом случае нужно иметь в виду, что лампочка накаливания излучает рассеянный свет, а светодиоду присуще испускание света, направленное под определенным углом.

Разброс значений угла рассеивания различных светодиодов относится к диапазону 20-120 градусов. Самый яркий свет у светодиода исходит от центра, и его интенсивность снижается ближе к краям. Отсюда очевидно, что они освещают хорошо небольшую область пространства, а для расширения зоны освещенности в конструкциях LED светильников и ламп применяются рассеивающие линзы различной формы.

Основой осветительных светодиодов, как отмечалось, являются SMD структуры, которые в зависимости от характеристик включаются в отдельные группы. Размер приборов указывается в их маркировке, 4 цифры которой определяют длину и ширину отдельного элемента в миллиметрах. В последних разработках в светодиодных светильниках и лампах находят использование SMD с типоразмерами 3528, 2835, 5630, 5730 и др.

ремонт светильников на 220 вольт

Усовершенствованной разновидностью CMD 3528 является светодиод 2835. Если у первого типа круглая рабочая поверхность, то в усовершенствованном варианте за счет ее прямоугольной формы была увеличена площадь излучения, а также размер кристалла. Более массивные контактные площадки позволили обеспечить эффективный отвод избытков тепла. Падение напряжение на приборе составило 2,8-7,2 В при силе номинального прямого тока до 30 мА (максимальное значение допускается до 180 мА).

Сверх яркие светодиоды средней мощности 5730 имеют две разновидности: с одним и двумя кристаллами. Они представляют более поздние модели и вначале выпускались известными производителями, поэтому в LED лампах среднеазиатского производства встречаются редко.

ремонт своими руками

Период деградация светодиода наступает со временем и проявляется в постепенном снижении его яркости свечения. Деградация обусловлена многими причинами, к основным из которых относятся: старение люминофора, сила пропускаемого тока, температура LED элемента и др. У мощных приборов белого свечения длительность эксплуатации меньше, чем у маломощных сигнальных аналогов.

К сожалению, указываемый на упаковке срок службы светодиодных светильников и ламп в 30, 50 и даже 100 тысяч часов далеко не всегда соответствует реальному. Действующие дешевые изделия способны исправно работать без существенного снижения своих характеристик не более двух лет.

Подключение светодиодов на 220 вольт

Особенность питания LED прибора от сети напряжением 220 В заключается в том, что через него ток протекает лишь в единственном направлении. В соответствии с этим при эксплуатации придерживаются определенных правил, когда важно не столько заданное напряжение, сколько оптимальная сила тока.

Включение светодиодов на 220 В осуществляется в одном случае с применением драйвера, который ограничивает ток. В другом варианте питание производится от блока питания, когда с его выхода снимается стабилизирующее напряжение.

В том и другом варианте схемы подключения отличаются. Так, например, в конструкции с блоком питания, на выходе будет стабильным только напряжение. Тогда по причине малого внутреннего сопротивления светодиода без ограничительного резистора сократится срок его службы или, в худшем случае, оно сгорит.

В то же время, когда проводится подключение нагрузки к электросети 220 В через гасящее сопротивление, то на нем рассеивается приличная мощность. Тогда гасящее сопротивление резонно заменить конденсатором.

ремонт led светильников

Создание конструкций требует последовательного и параллельного подсоединения светодиодов к источнику питания. При последовательном включении элементов достигается экономия в потреблении электроэнергии, потому что ток, протекающий по единственной цепи, не больше величины, соответствующей одному изделию. Требуемое значение напряжения соответствует суммарному падению напряжения на отдельно взятом элементе.

Для параллельного включения потребляемый ток соответствует суммарному его значению, соответствующего всем последовательным ветвям. Тогда возможны две схемы соединений светодиодов: с отдельным ограничительным сопротивлением в каждой ветви или с одним общим. Стабильная работа будет достигнута, когда резистор рассчитан для одного прибора, поэтому первый вариант предпочтительнее.

В то же время, следует помнить, что изделия даже в одной партии незначительно, но отличаются своими параметрами. Тогда при наличии большого их числа в последовательной или параллельной ветви одни будут излучать свет повышенной яркости и быстро сгорят, а другие будут еле-еле светиться. По этой причине параллельная схема, как правило, содержит не более 4-5 ветвей.

ремонт led ламп

По причине нестабильного тока, проходящего через светодиод, наступает преждевременно его деградация. Тогда в схеме последовательно-параллельного включения LED излучателей лучшим решением считается применение стабилизатора тока. Он позволяет придать току оптимальное значение и ограждает излучатель от пагубного воздействия обратного тока.

Использование аналогичных решений в схемах драйверов светодиодных светильников и ламп позволяет повысить срок их службы. Принцип работы драйвера, не считая согласования с электросетью 220 В, основан на преобразовании напряжения в стабилизированный ток с определенным значением. Для этой цели разработано множество интегральных микросхем, позволяющих создавать компактные драйвера.

В радиолюбительской практике для питания светодиодов от 220 В распространение получил простейший стабилизатор тока с использованием микросхемы, например, типа LM-317. Сборка схем, отличающихся большей сложностью, не принесет выгоды, поэтому драйверы лучше приобретать готовыми.

ремонт led модулей

Ремонт LED светильников своими руками

Тенденция неуклонного роста стоимости энергоресурсов вызывает необходимость их экономного использования. Светодиодные светильники в отношении экономии электроэнергии и длительного периода эксплуатации превзошли все известные осветительные устройства, включая и энергосберегающие лампы.

Однако светодиодные светильники тоже не вечны, поэтому их ремонт своими руками приобретает актуальность. Простые действия без специальных знаний и сложных инструментов, а также широкая доступность расходных материалов являются весомыми аргументами проведения ремонта в домашних условиях.

В то же время, следует твердо помнить, что ремонт любых осветительных приборов на 220 вольт осуществляется только при полном отключении напряжения. По ряду причин разомкнутого выключателя может оказаться недостаточно.

Конструкция светодиодных светильников

Несмотря на большое разнообразие форм и типов ремонт светодиодных светильники упрощается, так как они в своем составе содержат общие конструктивные элементы:

  • светоизлучающий LED модуль;
  • драйвер питающего напряжения;
  • корпус с приспособлением рассеивания света.

Однако вначале следует сразу же отметить, что конструкция и принцип действия светодиодных светильников позволяют увеличить срок службы, если для управления ими используется обычный выключатель. Неоновые лампочки, встроенные в выключатель, приводят после снятия напряжения электросети к слабому свечению, что приводит к преждевременной деградации LED модулей.

Наиболее широкое распространение получили потолочные светодиодные светильники. Так, например, для офисных помещений за стандарт принят размер их корпуса 600х600 мм, который удачно сочетается с подвесными потолками «Армстронг».  Используемая ранее люминесцентными лампами, такая форма корпуса не претерпела серьезных изменений и в светодиодных светильниках.

подключение на 220 вольт

Не менее популярна для светодиодных светильников продолговатая форма корпуса или в виде лампочки накаливания, что удобно для размещения их не только на потолке, но и на стенах.

неисправности светодиодных светильников

Несмотря на общепринятый стандарт корпуса потолочных светодиодных светильников 600х600 мм размеры светоизлучающих модулей или иначе LED линеек от разных производителей имеют отличия. В таблице 1 и 2 приведены характеристики некоторых LED модулей.

ремонт led модулей

Пояснения к таблице. В потолочном светодиодном светильнике обычно размещается 4 светоизлучающих модуля, которые соединены последовательно. По количеству светодиодов модули от разных производителей также могут отличаться. С целью увеличения срока службы в самом модуле группа светодиодов может подключаться параллельно, то есть осуществляется дублирование. По числу параллельно включенных LED приборов модуль может иметь различное число секций.

ремонт led драйверов

Пояснения к таблице. В маркировке светодиодного светильника первый символ указывает на порядок размещения в модуле LED элементов: по ширине (W) или по длине (L). Последние два символа указывают на тип корпуса. В корпусе 01 размещается два одинаковых модуля, что увеличивает мощность светильника. В последней колонке приводится значение напряжения на выходе драйвера, определенное экспериментальным путем, что облегчает поиск неисправностей.

Величина требуемого напряжения может быть вычислена путем анализа схемы параллельно-последовательного соединения LED элементов в светоизлучающих модулях. При этом принимается во внимание, что для отдельного светодиода 5730 значение падения напряжения на нем составляет 3,2 В. Однако для стабильной работы LED линейки важной характеристикой является протекающий по элементам ток, оптимальная величина которого регулируется драйвером светильника.

Обнаружение неисправности

Ремонт светодиодных светильников на 220 вольт своими руками начинается с обнаружения неисправности, то есть диагностики. Основные неисправности светодиодных светильникам чаще всего проявляются в виде:

  • кратковременного мерцания;
  • слабого свечения в выключенном состоянии;
  • выгорания светодиода;
  • полного отсутствия свечения.

Вечером, когда электросеть испытывает перегрузку от включаемого большого числа электроприборов, ее напряжение нередко проседает до 180 В. В этом состоянии сглаживающий пульсации конденсатор фильтра не успевает полностью зарядиться, поэтому, наравне с другими осветительными приборами, возможны мерцания и светодиодных светильников.

Мерцание также происходит по причине неисправности сглаживающий конденсатор фильтра драйвера. Иногда после снятия напряжения сети по разным причинам наблюдается слабое свечение светодиодных светильников. Наиболее часто такое явление вызывается встроенными элементами подсветки в выключатель, а также нарушением изоляции и правил при монтаже электропроводки

Когда фазный и нулевой провод меняются местами, а также вследствие взаимного влияния разных проводов, проложенных близко друг от друга, или по причине утечки тока, сглаживающий конденсатор заряжается и пытается запустить драйвер. В ряде случаев причина устраняется подключением параллельно устройству конденсатора порядка 0, 047-0,1 мкФ с допустимым напряжением 400 В или выше.

На выгорание одиночного LED элемента полностью или частично указывает одно или несколько темных пятен светоизлучающего устройства. При выгорании в одной из параллельных ветвей модуля двух или более элементов свечение может прекратиться полностью.

Диагностика неисправности осуществляется путем визуального осмотра элементов LED линейки и драйвера, после чего определяется конкретный дефектный узел. Если напряжение на выходе драйвера отсутствует, то, скорее всего, он неисправен. Выходное постоянное напряжении драйвера соизмеримое со значением сетевого 220 В говорит в пользу неисправности элементов модулей.

При подключении мультиметра в прямом направлении к исправному светодиоду, он начинает слабо светиться, но лучше с этой целью использовать источник с напряжением более 3 В и гасящее сопротивление. Свечение от мультиметра исправных элементов в LED лампе может быть не замечено, поэтому здесь лучше использовать батарею «Крона» на 9 В. Для проверки исправности всей LED линейки понадобится дополнительный источник питания 12-20 В.

Ремонт светодиодных модулей

С целью продления срока службы потолочных LED светильников их линейки обычно содержат не менее двух параллельно соединенных элементов. Когда один из них выходит из строя, то светильник продолжает работать, но с ограничениями.

При неисправности обоих элементов свечение прекращается, а LED лампа выходит из строя сразу же, так как в ней используется только последовательное соединение элементов. Тогда светодиодный модуль подлежит ремонту.

Наименее легкий вариант ремонта заключается в замене целиком всего модуля, взятого, например, с другого устройства. В случае отсутствия такой возможности ремонт осуществляется путем замены светодиодов. Выпаивание их из печатной платы считается самой ответственной операцией, которая выполнятся по-разному.

По одному из способов с неисправного элемента острым предметом удаляется желтый светофильтр, под которым находится металлическая подложка с кристаллом. На нее накладывается капля гелеобразного флюса и припой, после чего, разогретым паяльником мощностью не ниже 60 Вт область прогревается, пока не освободится элемент от печатной платы.

Если взамен припоя используется легкоплавкий состав Вуда, то результат лучше, потому что при смешивании с основной массой снижается температура плавления и плата не перегревается. Однако следует знать, что этот сплав токсичен и после застывания хрупок. Поэтому его остатки потом желательно удалить нагретым паяльником с помощью экранированной оплетки, которая после пропитки флюсом впитывает сплав.

Удобным инструментом является термопинцет, но своими руками по его образцу дешевле изготовить жало паяльника в виде П-образной насадки. Припаивание к подложке нового светодиода осуществляется обычным паяльником, коснувшись его концов, при предварительном покрытии контактов флюсом с обязательным лужением.

Наконец, можно приклеить силикатным клеем или эпоксидной смолой рядом с ремонтируемым модулем секцию из пары параллельных элементов от другой такой же линейки и зашунтировать неисправный элемент, соединив проводниками. Правда, этот способ не из лучших, так как незначительно нарушается симметрия излучения света, но она становится не так заметной из-за рассеивающей поверхности.

Ремонт LED драйверов

Несмотря на отличие LED драйвера светодиодных светильников и ламп, как по составу, так и параметрам элементов, они имеют много общих узлов. Ниже для примера представлена схема драйвера для четырех LED линеек DL2450 520×13 мм с 16 элементами в каждой и для LED лампы с 18 элементами, которые, реально мало чем отличаются, не считая микросхем стабилизаторов тока и их обвязки.

ремонт led своими рукамиНа основании статистических данных по эксплуатации характерные неисправности LED драйверов в основном обусловлены скачками напряжения электросети 220 вольт. При этом чаще всего выходят из строя сглаживающие пульсацию напряжения конденсаторы С1 и С3, и светильник начинает моргать. Визуально состояние конденсаторов заметно по их вздувшемуся виду и резко возросшему току утечки, вплоть до короткого замыкания между обкладками.

По причине пробоя или короткого замыкания диодов выпрямительного мостика отсутствует постоянное напряжение, необходимое для работы стабилизатора тока. Также, но значительно реже, причиной отказ работы драйвера может быть неисправность гасящего резистора или конденсатора.

Указанные элементы схемы легко заменить своими руками, но токоограничивающий конденсатор должен иметь допустимое напряжение не ниже 400 В, а увеличенная емкость С1 позволяет получить более стабильное постоянное напряжение.

При неисправности микросхемы стабилизатора тока легче заменить полностью LED драйвер, нежели пытаться выпаять ее из печатной платы своими руками. Элемент стабилизации на выходе драйвера редко выходит из строя, но исключением не является.

Таким образом, ремонт светодиодных светильников на 220 вольт своими руками и его сложность зависит непосредственно от причины неисправности. Нередко перебои в их работе обуславливаются внешними факторами, после устранения которых светильник в состоянии не требовать ремонта.

Как сделать электрический пол своими руками в частном доме

На комфорт проживания и эффективность отопления помещений оказывает влияние различное обогревательное оборудование. Популярность подогрева напольной поверхности объясняется снижением стоимости материалов, созданием уюта, равномерным распределением тепла в помещениях, гибким использованием, сокращением простудных заболеваний и др.

Вследствие отсутствия статического электричества, по сравнению с обычными радиаторами отопления, сокращается образование пыли, что существенно для лиц, склонных к недугам дыхательных путей. Теплый пол важен для семей с маленькими детьми, когда на него без опаски можно садиться, ложиться, играть и заниматься развлекательными упражнениями.

Нередко теплый пол выполняет функции основной или дополнительной системы обогрева. Его создание базируется на двух типах технологий: водяной или с использованием электричества. В городском многоэтажном доме водяной теплый пол подключается к трубам отопления или горячего водоснабжения, но возможности ограничены, если отсутствует индивидуальный котел.

Сделать теплый пол своими руками в частном доме не накладывает на владельца каких-то существенных ограничений. Наравне с водяным и электрическим теплым полом, предоставляется возможность создания капиллярных и электро-жидкостных комплексов.

Монтаж теплого пола своими руками связан не только с экономией денег, но и предоставляет свободу выбора. Конфигурация такой конструкции будет соответствовать исключительно индивидуальным потребностям, а не навязанному шаблонному проекту. Наиболее просто в частном доме смонтировать теплый пол с задействованием электричества и тогда не понадобятся даже специальные знания.

монтаж теплого пола

Эффективность электрического теплого пола

Поверхность теплых полов служит своего рода радиатором отопления, что сокращает потери тепла. Однако в городском многоэтажном доме при этом обогреваются и потолок и помещения соседей, расположенные ниже.

Водяной пол считается «мокрой зоной», размещение которой в соответствии с санитарными требованиями не допускается над жилыми помещениями и кухней.  Монтаж водяной системы не обходится без дорогостоящего оборудования и привлечения специалистов, а в многоквартирном доме и без административного разрешения, так как возникает угроза затопления соседей.

Укладка труб отопления требует их армирования или стяжки с прокладкой гидроизоляции, а также кропотливой работы и занимает немало времени. Регулирование температуры полноценного обогрева не обходится без наличия смесительного устройства и водяного насоса. Самостоятельная настройка параметров терморегулирования сложная, поэтому потребуется помощь специалистов.

Однако дальние от источника помещения остаются более холодными, так как вода по мере поступления постепенно охлаждается. Водяной пол, подключаемый к системе централизованного отопления многоквартирного дома, неизбежно вызывает снижение общего давления в трубах, а наличие усиленной стяжки вызывает дополнительные нагрузки на конструкцию здания и уменьшает высоту помещений. Дополнительно, он не отличается высокой надежностью, а его использование напрямую связано с отопительным сезоном.

Теплому полу на основе воды присуща высокая экология, потому что от него не излучается электромагнитное поле. Он становится выгодным, когда обогреваемая площадь превышает 60 квадратный метров и исключен дополнительный расход электрической энергии на обогрев. Поэтому он отличается экономической эффективностью в эксплуатации, когда смонтирован в частном доме.

Достоинства электрического теплого пола

  1. Быстро нагревает пространство и возможность гибкой самостоятельной настройки температурного режима.
  2. Равномерный прогрев снизу-вверх соответствует гигиеническим нормам здоровья.
  3. Создает комфортный микроклимат в помещении и не пересушивает воздух.
  4. Не заменим при прогреве поясницы и бронхов, при ревматизме и простудных заболеваниях.
  5. Улучшает дизайн помещений и сочетается со многими типами напольных покрытий.
  6. Отличается надежностью в эксплуатации и не замерзает зимой.
  7. Обладает длительным сроком службы и простотой монтажа своими руками.
  8. Доступен для людей со средним достатком, так как стоимость его ниже водяного пола.
  9. Нагревательные элементы можно размещать на стенах жилых помещений и офисов.

Минусы электрического теплого пола

  1. Высокая требовательность к типам напольных покрытий, которые обусловлены специфическими материалами.
  2. Сокращается полезный объем помещений из-за чернового основания, но меньше, нежели при водяной системе.
  3. Увеличивается опасность поражения электричеством особенно в сырых строениях и санузлах.
  4. Создание радиопомех вследствие электромагнитного поля, сопутствующего греющим компонентам (кабелю).
  5. Повышенные требования к электропроводке в загородном доме.
  6. Существенный расход электроэнергии, но меньше, чем с применением обычных нагревателей.

Дополнительно к сказанному следует отметить, профессионалы и пользователи, которые сделали монтаж электрического теплого пола своими руками, едины в своем мнении. Они склоняются к тому, что грамотно составленный проект, и соблюдение рекомендаций по укладке элементов обогрева в значительной степени компенсируют приведенные минусы, а опасность эксплуатации теплого электропола сопоставима с микроволновой печью, холодильником или утюгом.

Виды электрического теплого пола

Сделать электрический теплый пол своими руками нетрудно в разных местах, включая балконы и лоджии. Основная отличительная черта в том, что он включается в любое время, когда в помещении становится прохладно.

Вид электрического теплого пола определяется выбранными компонентами, среди которых:

  • греющий кабель;
  • термоматы, то есть электроматы;
  • пленочные устройства инфракрасного излучения;
  • стержневые составляющие с аналогичными функциями.

электрический теплый пол

Специальный греющий кабель

Область, где используются греющие кабели обширная, потому что они универсальны и представляют самые мощные способы обогрева. Ими обогреваются водосточные и водопроводные трубы, грунт, квартиры и балконы, лестницы, индивидуальные дома и постройки хозяйственного назначения. Греющий кабель удобен в местах, где планируется минимальная толщина стяжки или отделка кафельной плиткой (ванная, санузел, кухня).

В создании электрического основания помещения применяется одножильный греющий кабель, как наиболее дешевый, но создающий электромагнитные волны. Двухжильный кабель имеет несколько дороже, а уровень электромагнитного поля у него не выше, чем у телевизора. Он проще поддается укладке своими руками, когда не надо совмещать ближний и дальний конец в одной точке.

Греющий кабель обычно создается на основе резистивных элементов, но не редко могут использоваться полимерные матрицы и он называется саморегулирующимся. Тогда, чтобы резистивный кабель не перегревался, то его не следует укладывать в местах, где будет находиться массивная мебель или оборудование и обязательно потребуется регулятор температуры.

Принцип работы полимерных нагревательных элементов направлен на ограничение перегрева. Если какая-то часть кабеля перегревается, то в этой области уменьшается сила тока и сокращается выделение тепла, а остальные зоны работают в прежнем режиме.

После снижения температуры заданный режим работы саморегулирующей системы восстанавливается, но она значительно дороже и отличается длительным сроком службы. В то же время, для саморегулирующего кабеля отсутствуют ограничения по размещению в критических зонах, а конструкция в состоянии работать и без температурного регулятора.

Греющие кабели различаются по мощности, и чем она выше, тем сильнее происходит нагрев. Так, например, для подогревающего электропола на балконе и лоджии потребуется мощность кабеля порядка 200 Вт/м2, а для жилых зон 150 Вт/м2. Толщина такого греющего кабеля колеблется в пределах 5-7 мм и укладывается обычно он змейкой на специализированную монтажную планку или кладочную сетку с задействованием теплоотражающих материалов.

Смонтировать греющий кабель не простая процедура, так как между его смежными частями следует выдерживать заданный шаг укладки, добиваясь промежутка не менее 8 см. Греющий кабель обязательно монтируется в стяжку из бетона примерно в 3-5 см толщиной, что необходимо учитывать заранее.

Электрические маты

Система термомат, иначе электрический мат не что иное, как тот же греющий специальный кабель, но меньшего размера (до 3 мм) и уже прикрепленный к стекловолоконной сетке. Поставляются термоматы в рулонном виде внешне представляющие коврики. Другое отличие электроматов: греющий кабель в аналогичном рулоне имеет меньший размер, но по мощности не уступает отдельному кабелю.

Электрический теплый пол с использованием термоматов считается лучшим, когда принято решение о покрытии его керамической плиткой. Создание основания комнаты значительно упрощается, потому что рулон легко раскатывается по готовой стяжке, но, избегая зон размещения мебели, и с использованием только клея для плитки. При этом существенно не уменьшается высота комнаты и облегчается создание конструкции своими руками.

В электромате греющий кабель закрепляется с заданным шагом, и его величина мощности составляет 100-150 Вт/м2 при ширине и длине мата 50 см и 20-24 м соответственно. В ходе размещения матов кабель разрушать не допускается, но он легко поворачивается после разрезания подложки из стекловолокна с последующим ее закреплением.

В техническом отношении не существенно укладывать отдельный кабель по намеченной схеме или раскатывать рулон. Во втором случае кабель можно также конфигурировать в определенном направлении, но немного с превышением его расхода. В то же время, термоизолирующая подложка со стяжкой и кафельной плиткой неплохо поддерживает температуру, поэтому нагревательный элемент чаще находится в обесточенном состоянии, благодаря чему экономится электроэнергия.

Пленочные элементы инфракрасного обогрева

Тепло, как известно, излучается в инфракрасном диапазоне волн, поэтому под такое определение подпадают все без исключения нагревательные приборы. Пленка инфракрасного обогрева, скорее всего, названа не по своей физической сущности, а в рекламных целях, чтобы ее название отличалось от других источников обогрева.

В инфракрасной пленке функция нагревательного элемента принадлежит карбоновым пластинам, то есть углеродным. Использование такой технологии способствовало созданию очень тонкого нагревательного прибора аналогичного мату. В отличие от кабельных образцов, инфракрасная пленка не требует бетонной стяжки, а вся ее тепловая энергия расходуется непосредственно на нагрев покрытия пола.

Инфракрасная пленка не излучает электромагнитные поля и является экономичным нагревательным устройством. При неисправности одного из элементов остальные продолжают действовать, потому что соединены параллельно с двумя медными полосами. Разброс диапазона по мощности инфракрасной пленки составляет 140-150 Вт/м2, что способствует равномерному нагреванию напольного покрытия.

Благодаря тонкому слою (0,4 мм) сделать электрический теплый пол своими руками в частном доме с применением инфракрасной пленки не представляет великих трудностей.  Он наилучшим образом сочетается с мягкими покрытиями, такими как ламинат, ковролин, линолеум, и его создание занимает немного времени.

Подогревающий электропол из этих компонентов способен функционировать непосредственно после окончания его создания и, в противовес греющему кабелю, жестко закрепленному в стяжке, находит многоразовое использование. Когда требуется изменить размер полосы пленки, то ее разрешается разрезать по отмеченной на поверхности линии надреза.

Инфракрасная пленка удобна также для обогрева стен и потолка помещения, так как не занимает много места. Тонкая структура инфракрасной пленки связана с повышенной уязвимостью. Она легко повреждается, если поверхность основания неровная, а также при установке мебели и падении тяжелых предметов. Поэтому ее желательно при использовании с мягкими напольными покрытиями дополнительно защитить более жестким слоем, например, из фанеры или оргалита.

Стержневые нагревательные элементы

Как разновидность электроматов следует выделить стержневые конструкции, когда в виде элементов обогрева служат стержни из карбона с добавлением серебра и меди. В противоположность греющему кабелю, составные части виде стержней размещаются с заданным шагом и соединяются параллельно с двумя шинами из полимерного проводника. Они аналогично инфракрасной пленке и не излучают электромагнитные поля.

Стержневые конструкции более прочны, нежели инфракрасная пленка, поэтому они, наряду с электроматами, монтируются в стяжку или в плиточный клей. Величина мощности инфракрасных стержней составляет порядка 130-160 Вт/м2 при ширине рулона 83 см и длине до 20 м и с шагом между ними до 10 см. Когда температура пола повышается до 60 градусов, то потребляемая мощность элементами сокращается в 1,5 раза, поэтому они не критичны к размещению над ними мебели.

Функция саморегуляции относится к характерной особенности стержневых нагревательных элементов, которой обладают и отдельные виды инфракрасной пленки. Как уже отмечалось, это свойство исключает перегрев, когда элементы прекращают временно выделять тепло на проблемном участке. Однако высокая стоимость рулонов из инфракрасных стержней удерживает от создания своими руками в частном доме электрического теплого пола.

Теплому полу, использующему электричество присуще мягкое нагревание помещений, исключая точечные источники высокой температуры. Широкие возможности по плавному и точному регулированию температуры предоставляют неплохие перспективы такого способа обогрева, как составной части комплекса «умный дом».

Выбор электрического теплого пола

Система обогрева с помощью теплого электропола в частном доме применима на разных объектах в виде основного или дополнительного источника тепла. Так, например, в первом случае потребуются мощные нагреватели, поэтому важно из всего многообразия образцо осуществить грамотный выбор электрического теплого пола, предлагаемого множеством компаний.

Комплект системы тёплого электропола обычно содержит несколько основных частей:

  • нагревательную составляющую;
  • термодатчик;
  • регулятор температуры;
  • электрический силовой кабель.

Термодатчик совместно с нагревателями монтируется в стяжке, а регулятор температуры размещается на стене. В соответствии с прилагаемой инструкцией обогревающий комплекс подсоединяется к электросети. Тогда пол обогревается нагревателями, уровень его нагрева определяется датчиком, а согласно его показаний температурный регулятор контролирует выставленную температуру.

При выборе следует помнить, что каждому помещению выделяется отдельная система со своим терморегулятором, так как по предназначению они не одинаковы, и температура в них может отличаться. В то же время, греющий кабель, как и электроматы, являются законченной конструкцией и длину ее произвольно изменять не допустимо.

Выбор того или иного вида электрического теплого пола и способа обогрева должен учитывать следующие факторы:

    • в каком состоянии находятся помещения и их площадь;
    • значение мощности системы, удовлетворяющей требованиям;
    • тип имеющегося или планируемого напольного покрытия;
    • предполагаемая сумма издержек.

План помещений и мощность системы

Решение о монтаже электрического теплого пола своими руками принимается на этапе отделки помещений или позже, но в обоих случаях содержит определенные ограничения. Кроме того, в частном доме далеко не все помещения требуют обогрева, поэтому составление плана производится для каждой отдельной комнаты.

В расчет берется не общая площадь комнаты, а только площадь укладки нагревательных элементов. Желательно, чтобы такая отапливаемая площадь занимала 50% — 80% от общей площади комнаты. Так, на плане отмечаются зоны размещения мебели без ножек, под которой нагревательные элементы размещать не следует, а также ближе 5 см до ее границ.

План также должен учитывать минимальные расстояния от секций нагревательных элементов до стен комнаты. Оптимальным считается промежуток в половину шага размещения нагревательных секций, но не менее 5 см.

От радиатора отопления нагревательные элементы располагаются не ближе 8 см. Между секциями стержневых нагревательных элементов интервал составляет до 10 см. Датчик температуры размещается в глубине и посредине между витками нагревательных элементов в полуметре от их границы.

Анализ статистических данных тепловых потерь современных частных домов подсказывает, что при соблюдении требований по теплозащите оптимальная мощность при дополнительном отоплении на квадратный метр (Вт/м2) принимает следующие значеният для:

  • жилых зон и кухни первого этажа – 140-150;
  • жилых областей и кухни второго этажа – 120-130;
  • ванной комнаты – 140-150;
  • балкона и лоджии – 180;
  • всех помещений (основное отопление) – 180.

Тогда, зная площадь, покрываемую нагревательными элементами, то есть ее отапливаемую часть нетрудно предварительно определить требуемую величину мощности, опираясь на которую выбирается тип нагревателей и их объем. Если в качестве нагревательного элемента выбран греющий кабель, то в его характеристиках нередко указывается мощность на погонный метр (Вт/м).

Тогда следует самостоятельно определить шаг его укладки на 1 м2 с помощью соотношения:

 h=S*100/L,
где S — отапливаемая площадь (м2),
L — общая длина кабеля (м).

Так, например, если греющий кабель имеет характеристику 30 Вт/м, то его укладку следует осуществлять с шагом 20 см, чтобы получить удельное значение мощности 150 Вт/кв. м.

Вид напольного покрытия

На выбор теплого электропола немалое влияние оказывает вид напольного покрытия. Любому его типу присущи разные характеристики теплопроводности и чувствительности к температуре, совместимость которых обязательна с выбранным способом обогрева.

Наиболее лучшим напольным покрытием для теплого электропола во всех отношениях считается керамическая плитка. Она без последствий переносит многочисленные перепады нагрева и охлаждения, а в экологическом отношении безопасна.

теплый пол своими руками

На упаковке других напольных покрытий обычно указывается диапазон допустимых значений температуры. Так, например, для линолеума или ламината мощность электрического теплого пола 100-130 Вт/м2 считается оптимальной, и она соответствует температуре его поверхности 26-28 градусов. Поэтому аналогичные напольные покрытия рекомендуется использовать только при дополнительном обогреве.

Деревянные полы из натуральной древесины также надо нагревать не выше этих пределов. С одной стороны, при повышенной температуре материал рассыхается с образованием щелей, но, с другой стороны, он в состоянии выделять вредные вещества. Тогда в большинстве вариантов в качестве нагревательного элемента и оправданно применить инфракрасную пленку или электромат.

Сколько потребляет энергии теплый электропол

Принцип действия существующих электронагревательных приборов заключается в нагревании непосредственно окружающего воздуха. В отличие от них, электрический теплый пол нагревает промежуточную среду в виде бетонной стяжки с напольным покрытием, которые аккумулируют тепло. По этой причине в общем случае потребление энергии им при одинаковой мощности ниже, а конечный эффект выше.

Однако на потребление электроэнергии для обогрева оказывают влияние многие факторы, среди которых следует выделить основные:

  • климатическая зона расположения частного дома;
  • ориентация строения в соответствии со сторонами света;
  • температура воздуха снаружи;
  • взаимное расположение помещений и задаваемая в них температура;
  • из какого материала выполнены стены и их толщина;
  • конструкция потолка, пола и их покрытия;
  • площадь дверей, окон и их состояние;
  • объем помещений и др.

Воздействие этих факторов в той или иной степени определяет мощность используемых нагревателей в конструкции электрического теплого пола. Для компенсации непредвиденных потерь тепла обычно номинальная их мощность увеличивается на 30-40%. Тогда с учетом этого вычисляется общее потребление энергии системой, которое может оказаться затратным, по сравнению с другими типами электронагревательных приборов.

Поэтому для снижения расходов на электроэнергию, возможно, придется пересмотреть и скорректировать принятое решение. В первую очередь решается вопрос относительно обогрева некоторых комнат, после чего рассматривается использование других видов нагревательных элементов. Среди них в эксплуатации наиболее экономичны инфракрасные обогреватели, а термоматы потребляют электроэнергии на 30% больше, чем греющий кабель.

Монтаж электрического теплого пола своими руками

Технология монтажа теплого электропола своими руками незначительно отличается от вида используемых нагревателей. В общем случае она включает следующие процедуры:

  1. Набросок проекта и расчет необходимых материалов.
  2. Контроль на соответствие действующей электропроводки.
  3. Выбор основного оборудования и компонентов.
  4. Непосредственно монтаж электрического теплого пола.
  5. Предварительный контроль собранной системы.
  6. Заливку бетонной стяжки.
  7. Окончательная отделка пола.

С одной стороны, особенности последовательности монтажа каждого вида системы представлены в соответствующих документах, поставляемых с оборудованием. С другой стороны, в сети имеется «вагон и маленькая тележка» материалов решения данной проблемы, и нет смысла повторять прописные истины. Поэтому уместно остановиться лишь на подключении системы к электросети своими руками.

теплый пол в частном доме

Управление степенью нагрева электрического теплого пола осуществляется вручную или автоматизировано. В первом варианте наблюдается неоправданный расход электроэнергии, так как невозможно поддерживать определенную температуру. Второй вариант предусматривает автоматизированное управление с помощью механического или электронного терморегулятора и датчика температуры.

Схема подключения системы к электронному или к механическому регулятору температуры одна и та же. Датчик температуры подключается к 6 и 7 контакту (NTC) клеммной колодки терморегулятора. К контактам 1 и 2 подключается электросеть, но, в отличие от датчика температуры, для корректной работы с соблюдением назначения проводов: к 1 контакту (N) нейтраль, а к 2 контакту (L) фазный провод.

Нагревательные элементы подключаются к 3 и 4 контактам, но в некоторых устройствах назначение 2 и 3 контактов может быть изменено. Если в устройстве отсутствует контакт для заземления, то провод (PE) от распределительного щитка соединяется с экранированной оболочкой нагревательных элементов через отдельную колодку.

Подключение электросети с помощью розетки и вилки недопустимо, поэтому используется автоматический выключатель в комплекте с УЗО. Тогда ошибка с подменой фазного и нейтрального провода исключается. Если необходимо подключить несколько секций нагревательных элементов, то дополнительно используется распределительная коробка. Когда мощность нагревательных элементов превышает 3 кВт, то они подключаются через контактор.

Иногда, наравне с датчиком температуры, размещенным в бетонной стяжке с нагревательными элементами, используется дополнительный датчик, показывающий температуру воздуха в комнате, а к контакту 5 может подключаться внешний таймер. Монтаж терморегулятора осуществляется на стене помещения в подрозетник на высоте до 1,5 м от пола и вдали от других источников тепла, чтобы иметь реальные показателей температуры.

Контроль работы системы начинается сравнением сечения жил кабеля электропроводки с мощностью используемых нагревательных элементов. После проверки отсутствия короткого замыкания и включения электросети терморегулятором устанавливается минимальная температура, затем включается система и переводится в максимальный режим. Характерный щелчок свидетельствует о замыкании цепи обогрева. Нагревательные элементы должны равномерно повышать температуру и отсутствовать какое-либо искрение.

Таким образом, решение вопроса как сделать электрический теплый пол своими руками в частном доме не представляет особых сложностей, если соблюдать требования по его монтажу и электробезопасности. Теплый пол в состоянии работать и радовать глаз не один десяток лет, когда тщательно подобраны его компоненты и напольное покрытие.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

С незапамятных времен человек стремился облегчить свое существование, используя различные приспособления и двигатели. С открытием электричества особое место в его помыслах занимают электродвигатели, а развитие современных технологий заставляет, казалось бы, обыденные вещи и явления рассматривать под иным углом. Нередко желание удовлетворить интерес в какой-либо области заставляет нас двигаться от простого к сложному с прояснением непонятных деталей.

Электродвигатели, как незаменимые помощники, постоянно сопровождают нас на протяжении всей жизни. Поэтому среди домашних мастеров, например, проблема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети занимает далеко не последнее место.

Основная причина состоит в том, что асинхронный трехфазный мотор отличается низкой себестоимостью, простой в изготовлении и эксплуатации, обладает высоким КПД и в силу этих причин получил массовое распространение.

В быту такими электродвигателями оснащаются различные устройства и механизмы (вентилятор, насос, циркулярная пила и прочее), но сфера их использования ограничивается наличием электросети с одной фазой и ее возможности не позволяют их использовать на полную мощность.

В этом направлении создано немало схем подключения трехфазных электромоторов, и их множество различается по сложности реализации. Тогда понятие о составе и принципе функционирования асинхронного двигателя приведет к осмысленному решению задачи.

Особенности асинхронного электродвигателя

Применительно к используемому роду тока электродвигатели разделяются на две большие группы: электродвигатели постоянного и переменного тока. Среди устройств переменного тока разнятся синхронные и асинхронные двигатели. Наряду с рядом достоинств асинхронного двигателя, его основной недостаток заключается в сложности регулирования скорости вращения его вала традиционными методами.

Основными элементами любого электродвигателя является неподвижный статор и подвижный ротор. Момент вращения в электродвигателе создается при взаимодействии статорного магнитного поля с роторным, когда возникает разность частоты их вращения.

Синхронный мотор переменного тока, по сравнению с асинхронным, имеет иную конструкцию ротора. В первом варианте ротором является постоянный магнит или электромагнит. В асинхронном двигателе может быть фазный ротор или короткозамкнутый из металлических стержней, соединенных с обеих сторон и называемых «беличьей клеткой».

синхроный и асинхронный двигатель

Статор трехфазного электродвигателя содержит мощные рабочие обмотки, и их концы выводятся на общую клеммную колодку. При протекании по ним переменного тока создается движущееся по кругу магнитное поле, поэтому скорость вращения определяется частотой тока и числом создаваемых полюсов.

Между токами, протекающими по обмоткам, создается сдвиг между фазами, который определяется месторасположением обмоток на статоре. Для трехфазных электромоторов эта величина представляется 120 градусами.

В без коллекторном асинхронном двигателе под действием статорного магнитного поля протекающий ток в короткозамкнутой обмотке ротора превращает его в электромагнит с присущими ему противоположными полюсами. Подключенная нагрузка обуславливает протекание больших токов по обмоткам, и вся конструкция нагревается, поэтому для охлаждения асинхронного двигателя на валу ротора устанавливается вентилятор.

Главная особенность асинхронного электромотора в том, что под нагрузкой наблюдается «отставание» вращения ротора от движения магнитного поля статора. Иными словами неодновременный процесс отличается асинхронностью, а возникающее явление названо скольжением. В этом случае скорость вращения статорного магнитного поля в действительности всегда выше, чем у ротора.

В роторе мощных синхронных двигателей изменяемое электромагнитное поле создается за счет размещенных на нем обмоток, подключенных к коллектору. В момент пуска и разгона мотора кратковременно создается асинхронный режим, когда обмотки ротора нередко через реостат или накоротко замыкаются. При приближении скорости вращения к номинальной величине к проводникам ротора прикладывается постоянное напряжение, поэтому нередко моторы такого типа включают обмотку возбуждения.

Разность потенциалов на обмотки ротора подается посредством щеток, и протекающий ток в проводах изменяется одновременно с переменой полюсов магнитного поля, то есть синхронно. По этой причине скорость вращения вала синхронного электродвигателя практически не зависит от нагрузки, и он всегда вращается в одну сторону. В то же время, нагрузка должна быть согласована, чтобы мотор мог ее выдержать. В противном случае, неизбежны поломки синхронного электродвигателя.

По внешнему виду без разборки синхронный мотор переменного тока трудно отличить от асинхронного двигателя, который обычно имеет ребристый корпус и наличие вентилятора. Однако указанная на шильдике скорость вращения мотора однозначно характеризует его тип.

Синхронному устройству присуще обозначение скорости вращения в круглых значениях, например, для частоты 50 Гц 3000 об/мин или 1500 об/мин. Для асинхронного двигателя указанные значения отклоняются в меньшую сторону. Так, для таких моторов, к примеру, мощностью 750 Вт характерны значения 2730 или 1325 оборотов в минуту, то есть с величиной скольжения 0,053.

схема подключения

Проектирование и создание электродвигателей осуществляется с учетом работы их в трехфазной сети, так как в таком режиме они работают с минимальными потерями электроэнергии и имеют высокий КПД. Как правило, в заводском исполнении их обмотки соединены в виде треугольника или звезды. Иногда при подключении звездой нейтральный провод присоединяется к нулевой точке, что делать не нужно.

Когда применяется подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, то он работает с отдачей неполной мощности. Ее потери в большинстве вариантов могут превышать 50%, что с чем необходимо считаться.

Создание режима работы трехфазного асинхронного двигателя при имеющейся единственной фазе добиваются многими способами. Поэтому неизбежно возникает вопрос, на каком же выборе схемы подключения остановиться? Для решения этой задачи рассмотрено несколько подходов, на основании которых предоставляется возможность выбрать приемлемое решение.

Кстати, самый простой запуск трехфазного электродвигателя, подключенного к однофазной сети с напряжением 220 вольт, осуществляется с помощью шнура. При этом шнур обматывается вокруг вала мотора, после чего, следует резкий рывок за свободный его конец. При таком способе большие потери мощности, он малоэффективный и им пользуются редко, но и он может пригодиться.

Фазосдигающий конденсатор для трехфазного двигателя

В домашних условиях электродвигатели по большей части применяются в подсобном хозяйстве. Когда к частному дому подключение электричества выполнено тремя фазами, то проблем обычно не возникает. Однако далеко не у всех домовладельцев имеется трехфазная электросеть, а острая необходимость вынуждает использовать электромоторы для удовлетворения возникающих потребностей.

Наиболее популярным и доступным подключением асинхронного трехфазного устройства к однофазной электрической сети является способ с применением фазосдвигающего конденсатора. Когда обмотки мотора спроектированы на оптимальное напряжение 127 В, то в существующей электросети применяется расположение их по схеме «звезда».

Для номинального разности потенциалов 220 В аналогичный способ используется редко, так как приводит к дополнительной потери мощности до 30%. Тогда используется соединение обмоток электромотора по схеме «треугольник».

подключения асинхронного двигателя

В процессе включения и работы устройства может использоваться в схеме, как рабочий, так и пусковой конденсатор. В практическом плане рабочий конденсатор подбирается в среднем из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности устройства, а пусковая емкость, как правило, превышает вычисленную величину в 2-3 раза.

Под пусковой емкостью подразумевается суммарное значение емкости рабочего и пускового конденсатора. Надобность в нем нередко отпадает, если мотор запускается без нагрузки, но, когда он нагружен, то не в состоянии запуститься или обороты им набираются с замедлением.

фазосдвигающий конденсатор

Оптимальное значение конденсаторов определяется экспериментальным путем в избранном режиме работы электродвигателя. Если величина рабочей емкости больше требуемой, то мотор начинает перегреваться, а при слишком малом значении наблюдается пониженная им отдача мощности.

Когда же электродвигатель работает не под нагрузкой, то в обмотке с подключенной емкостью присутствует ток на 20-30% больше оптимального. Мотор работает в недогруженном режиме, и, следовательно, величину емкости рабочего конденсатора надо уменьшить.

В маломощных устройствах рабочая емкость нередко отсутствует, а используется лишь конденсатор в начале работы. Мотору требуется пусковая емкость для облегчения ускоренного запуска, но когда он набирает порядка 70% оборотов, то конденсатор пуска через 2-3 с отключается и разряжается.

Подобную операцию сподручнее делать с помощью специального переключателя, когда при утопленной клавише «Пуск» первая пара контактных соединений замыкается, а при ее освобождении размыкается, но в замкнутом состоянии остается другая пара соединителей, и они разрываются при нажатии клавиши «Стоп».

Конденсаторы выбираются из числа металлобумажных или пленочных типа: МБГО, МБГП, КГБ, МБГ4, БГТ, СВВ-60, К75-12, К78-17. Для улучшенного запуска электрического мотора на исполнение роли емкости пуска подыскивается специализированный конденсатор, а полярные конденсаторы обычно не используются.

Применяемые конденсаторы должны выдерживать предельное рабочее напряжение как минимум в 1,5 раза выше реального его значения, присутствующего в однофазной электросети. Так, в сетях с разностью потенциалов 220 В считается величина такого напряжения не ниже 350 В.

Конденсаторы большой емкости сподручнее применять в виде пусковых, а рабочий конденсатор практично набирать из более мелких путем их параллельного соединения. Тогда легче осуществлять маневрирование при подборе оптимальной емкости.

трехфазный двигатель

Известно более эффективное подключение трехфазного двигателя к однофазной сети с высоким КПД, когда в одной из обмоток используется фазосдвигающий конденсатор, сдвигающий фазу вперед, а во второй дроссель с индуктивным сопротивлением, сдвигающий ее в другом направлении. В третью обмотку включается резистор.

В этом варианте, конечно, увеличивается мощность асинхронного двигателя, но усложняется конструкция преобразователя и он потребляет столько же электроэнергии, что и мотор. Отсюда очевидно, что такое преобразование экономически не выгодно.

Использование фазосдвигающего конденсатора наиболее простой метод подключения трехфазного электромотора. Не меньшей популярностью пользуются без конденсаторные схемы на основе электронных ключей, использующих тиристоры и симисторы, но они отличаются сложностью реализации.

Преобразование однофазного напряжения в трехфазное

По самой сути электродвигатель является обратимым механизмом. С одной стороны, он преобразует электроэнергию в механическую энергию, а, с другой стороны, способен совершать обратные действия, выполняя функции генератора.

Неоднократно было подмечено, что после случайного исчезновения напряжения на одной из обмоток асинхронного двигателя вращение его вала не останавливается, а между выводами отключенной обмотки возникает ЭДС. Наличие этого факта натолкнуло на задействование трехфазного электродвигателя с целью преобразования однофазного напряжения в трехфазное.

Не вдаваясь в тонкости имеющегося явления, следует подчеркнуть, что трехфазный асинхронный двигатель, включенный в однофазную сеть, когда вращается в режиме холостого хода, является своего рода трансформатором.

Однако, тем не менее, возникающей разности потенциалов на его обмотках, вполне достаточно для питания других потребителей электроэнергии и, в частности, трехфазных электродвигателей. Если же придать мотору вращение от других источников энергии, например, от бензиновых или дизельных двигателей, то конструкцию успешно превращается в резервный источник питания.

Мощность асинхронного двигателя, функционирующего в этом режиме должна составлять по величине не менее 80% суммарной мощности предполагаемых потребителей. К однофазной электрической сети он подключается вначале без нагрузки, и для запуска можно обойтись небольшой емкостью фазосдвигающего конденсатора.

Так, для электрического мотора мощностью 3-4 кВт достаточно примерно 40-60 мкФ. В режиме использования обмоток по схеме «звезда» с выхода снимается 380 В, а вариант «треугольника» позволяет снимать 220 В, но нужно не упускать из внимания, что разность потенциалов 380 В более опасно для жизни человека.

трехфазный двигатель асинхронный

Запуск мотора осуществляется без нагрузки после нажатия кнопки. Когда ротор достигнет оптимальных оборотов, кнопка отпускается и подключается нагрузка. Такой преобразователь мощностью 4 кВт на холостом ходу потребляет порядка 200 Вт электроэнергии.

Частота, вырабатываемого трехфазного тока по такой схеме, несколько отличается от 50 Гц, а слабым ее местом является некоторый перекос фаз, то есть на одной из обмоток присутствует повышенное напряжение. Вследствие этого незначительно уменьшается КПД преобразователя, а также электродвигателей, подключенных к нему.

В принципе, большинство потребителей нечувствительны к такому отклонению величины напряжения и работают стабильно. Однако для повышения эффективности преобразователя в обмотку с повышенным напряжением можно дополнительно включить автотрансформатор, который позволит в то же время регулировать потребляемую мощность. С этой целью подойдет ЛАТР или специально изготовленный трансформатор на основе торроидального магнитопровода от сгоревшего мощного электродвигателя.

Так, например, самодельный автотрансформатор на магнитопроводе от электродвигателя 5 кВт может содержать 300 витков эмалированного провода сечением до 4 мм2 с отводами от каждых 30 витков. Если используется магнитопрвод других размеров, то число витков уточняется по формуле:

W=220·45/S,
где S = a x bплощадь магнитопрвода, в см2.

Итак, преобразование однофазного напряжения в трехфазное с помощью электродвигателя сопряжено с основными требованиями:

  • электродвигатель-преобразователь с малым числом оборотов в минуту (от 1000 и ниже), по сравнению с высокоскоростным, легче запускается и создает более «мягкую нагрузку на электросеть;
  • мощность используемого мотора должна превышать суммарную мощность подключенных потребителей;
  • величина потребляемого электродвигателем тока в рабочем режиме должна соответствовать паспортным данным;
  • на число оборотов вала двигателя-генератора напряжение однофазной электросети практически не оказывает влияния;
  • вырабатываемые значения напряжений пропорциональны аналогичной разности потенциалов питающей сети, но немного меньше;
  • первым обязательно включается электродвигатель–преобразователь, а затем уже нагрузка, но выключение осуществляется в обратном порядке.

Частотный преобразователь для трехфазного двигателя

Скорость вращения трехфазного электродвигателя переменного тока, как известно, зависит от числа создаваемых полюсов и от того насколько быстро движется в нем магнитное поле. В существующей трехфазной сети число полюсов ограничено, а частота вращения магнитного поля жестко связана с аналогичным параметром сети. Поэтому регулировка скорости вращения трехфазного электродвигателя, а, следовательно, и отдаваемая им мощность ограничена узким диапазоном.

Частотный метод регулирования скорости асинхронного двигателя основан на принципе изменения частоты f напряжения питания по известной со школьной скамьи формуле изменять скорость движения магнитного поля статора при постоянном числе пар полюсов р:

трехфазный двигатель подключение

Теория управления электроприводами при помощи частоты известна с 30-х годов прошлого столетия с использованием тиристоров, но практическую реализацию она получила совсем недавно. Разработка устройств на ее основе сдерживалась развитием элементной базы.

С созданием биполярных IGBT-транзисторов с изолированным затвором и силовых схем на их базе, появились широкие возможности использования инверторов. Разработка микропроцессорных систем с высокой производительностью позволило создавать современные частотные преобразователи с приемлемой стоимостью.

Основная задача частотных преобразователей заключается в широком диапазоне регулировки скорости вращения асинхронных трехфазных двигателей, то есть с их выходов снимается переменноетрехфазное напряжение с регулируемой частотой. Суть работы любого инвертора состоит в преобразовании постоянного тока в переменный. Поэтому для него не важен источник происхождения постоянного напряжения: будь то трехфазная или однофазная сеть.

Поэтому частотный преобразователь, в принципе, осуществляет трансформацию однофазного напряжения в трехфазное без существенных потерь. По своим характеристикам он выгодно отличаются от других аналогичных способов преобразования для трехфазного двигателя, что оказалось основной причиной применения их в быту.

Принцип действия частотного преобразователя

Стабильная работа электродвигателя зависит от формы подаваемого на него напряжения, каковой является синусоида. Преобразователь частоты формирует синусоиду из дискретного, то есть цифрового сигнала.

В соответствии с теоремой Котельникова дискретные отсчеты разные по амплитуде или скважности любого аналогового сигнала, пропущенные через фильтр низкой частоты (ФНЧ), восстанавливают исходную его форму. Это явление относится к основополагающему принципу работы частотного преобразователя, где роль ФНЧ нередко исполняют обмотки электродвигателя.

трехфазный асинхронный двигатель

Современный частотный преобразователь включает несколько основных электронных каскадов:

  • однофазное или трехфазное выпрямительное устройство;
  • сетевой фильтр;
  • каскад инверторов;
  • схему управления с встроенной или независимой панелью;
  • импульсный источник электропитания;
  • систему охлаждения.

При включении пульсации выпрямленного напряжения электросети сглаживаются фильтром, где также частично компенсируется реактивная составляющая. В блоке силовых ключей на IGBT-транзисторах методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в каждом из трех каналов (по количеству фаз) формируется соответствующее двух уровневое ШИМ-регулируемое напряжение. Управление выходными транзисторами в каскаде инвертирования осуществляется от драйверов ШИМ посредством оптичесой развязки.

За управление и настройку частотного преобразователя отвечает микроконтроллер по алгоритму заложенному в программное обеспечение. В измерении параметров устройства участвуют датчики тока Холла. Выходного напряжения приближается к синусоидальной форме с повышением частоты работы ШИМ. Наиболее часто в этом каскаде используются значения частот 4кГц, 8 кГц, 16 кГц, которые могут меняться  при подготовке к функционированию.

Однако, чем выше частота переключения инвертора, тем более сложное устройство выходного фильтра, компенсирующего импульсные помехи, что отражается на производительности системы.

Окончательный результат работы частотного преобразователя представляется в виде трехфазного напряжения близком к синусоидальной форме. Частота этого напряжения может регулироваться от 1 до 800 Гц.

асинхронный двигатель и частоный преобразователь

Выбор частотного преобразователя

Определяющим критерием выбора частотного преобразователя является его стоимость. Сейчас доступно множество моделей таких устройств и чем больше в них заложено функций, тем они дороже. Однако в быту обычно применяются асинхронные двигатели мощностью не выше 3 кВт, поэтому возможности мощного и «накрученного» частотного преобразователя далеко не всегда востребованы. Тогда достаточно обойтись простой моделью, которая выполняет основное назначение в конкретных условиях.

В то же время, следует выбирать модель устройства с некоторым запасом мощности, так как в критических условиях у него сработает защита по температуре или, в худшем случае, выйдет из строя. Во всех частотных преобразователях используется общий принцип действия, а основное различие в схеме управления ими и используемой элементной базы. С встроенным микроконтроллером, конечно, изделие дороже.

В своем выборе лучше остановиться на простой схеме управления частотным преобразователем, но с повышенной его мощностью. Покупать устройство лучше у проверенных поставщиков и с обязательным условием гарантии. От предлагаемых изделий частными лицами по сравнительно низким ценам сомнительно ожидать высоких результатов от такого ответственного узла.

Наибольшей популярностью пользуется продукция от таких производителей, как Siemens, ABB или Danfoss, которая проста в наладке, но ее цены «кусаются». Торговую сеть в подавляющем большинстве заполонили азиатские компании. Имеются неплохие устройства и у отечественных производителей, но их качество зависит от многих, порой даже непредсказуемых факторов, например, зависящих от дня недели сборки изделия.

При выборе частотного преобразователя следует учитывать следующее.

  1. Согласование мощности с используемой нагрузкой.
  2. Какой основной источник питания: однофазная или трехфазная электросеть или постоянное напряжение.
  3. Какие типы электродвигателей поддерживаются: асинхронные, синхронные и др.
  4. Скалярный или векторный механизм управления двигателем, который предпочтительнее.
  5. Допустимых диапазон регулировок и питающих напряжений, когда устройство работает без сбоев.
  6. Возможности программного обеспечения, панели управления прибором и варианты ее использования: встроенная, выносная.
  7. Длительность гарантированного срока эксплуатации в соответствии с техническими характеристиками.

Как подключить частотный преобразователь

Устройство предназначено для прямого подключения к электросети с использованием дополнительного электрооборудования и силовых кабелей сечением, соответствующих требованиям ПУЭ. Когда источником частотного преобразователя мощностью до 3 кВт служит однофазная электросеть, к нему подключается трехфазный электродвигатель с обмотками, соединенными треугольником, чтобы не потерялась его мощность.

При питании от трехфазной электросети обмотки электродвигателя соединяются звездой. Если в моторах мощностью более 5 кВт предусмотрена возможность работы в обоих режимах, то с целью сокращения момента пуска вначале используется схема треугольника, а после достижении оптимальных оборотов следует переход к звезде.

При переключении на вторую схему обороты электродвигателя могут существенно снизиться. Тогда восстановление скорости вращения мотора осуществляется путем повышения силы тока, но такая система отличается сложностью и, как правило, в быту не используется.

Собранную систему к электросети рекомендуется подключать через соответствующий автоматический выключатель. Тогда в случае короткого замыкания она отключится полностью. В дополнение ко всему не повредит включение в цепь внешнего тормозного резистора. Для измерения величины напряжения на выходе можно использовать также вольтметр.

Отсюда очевидно, что частотный преобразователь для трехфазного двигателя, по сравнению с другими методами его пуска и работы отличается универсальностью, компактностью и наименьшими потерями мощности. Его преимущества заключаются в следующем:

  • возможность создания почти синусоидальной формы трехфазного тока;
  • создаются условия, исключающие потери мотором мощности;
  • обеспечивается работа любой конструкции электродвигателей;
  • простота конструкции устройства и небольшое потребление ею мощности.

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное своими руками

В домашней однофазной сети обычно используются электродвигатели, мощность которых колеблется в пределах 1 кВт. Поэтому нет резона отказываться от преобразователей однофазного напряжения в трехфазное, созданными своими руками.

Эта задача не представляет собой сложности, а в интернете размещено множество схем и инструкций по сборке аналогичных устройств. Однако для более мощных моторов все-таки лучше использовать промышленные образцы.

На выбор схемы преобразователя оказывают влияние не только его конечная стоимость, но и условия, в которых ему предстоит работать. Главное, чтобы устройство было надежное и успешно решало назревшие задачи в бытовых условиях. Особо тщательно следует выбрать переключающие транзисторы, рассчитанные на большое значение протекающего тока, например, типа IRG4BC30W или аналогичные.

С целью компактности в самодельных конструкциях, как и заводских, используются импульсные блоки питания, которые вырабатывают необходимые значения напряжений. Если схема ориентирована на использование микроконтроллера, то потребуется программатор и жидкокристаллический индикатор. Приведенные ниже для примера схемы не отличаются оригинальностью, но заслуживают внимания по причине простоты и доступности электронных элементов.

Схема инвертора

трехфазный электродвигатель
Схема блока питания.

трехфазный электродвигатель схема подключения

Вследствие большого объема материала порядок сборки и отладки не приводится, но аналогичные сведения и соответствующая схема размещены в журнале «Радио» 2001 г. №4.

Таким образом, схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети может быть создана на основе различных способов. В быту обычно возникает такая задача с подключением маломощных асинхронных трехфазных двигателей, которая наиболее эффективно решается применением частотного преобразователя. В домашнем хозяйстве находят применение простейшие схемы таких устройств, созданные своими руками.

Монтаж электропроводки в частном доме своими руками

С приобретением земельного участка в перспективе каждый владелец стремится построить индивидуальный дом. Одной из главных задач на передний план выдвигается его электроснабжение, основы которой заранее определяются уже в начале строительства сооружения.

В зависимости от материала конструкции определяется монтаж электропроводки в частном доме по скрытому или открытому варианту. На этой же стадии заранее намечаются трассы прохождения электрических кабелей и проводов, их переходы между этажами и стенами здания, а также размещение основного электрооборудования: распределительных щитков, коробок, розеток, выключателей и т.д.

Окончательное решение о воплощении в жизнь схемы электропроводки своими руками или пригласить с этой целью специалистов обычно принимается позднее. Предпочтительнее монтаж электропроводки осуществлять при подключенной электросети к домовладению, но не исключаются и параллельные работы, когда этот вопрос находится в стадии согласования с РЭС.

Монтаж электропроводки в частном доме можно начинать уже после возведения его стен и крыши. Если владелец обладает достаточными знаниями в электротехнике, уверен в себе и имеется необходимый набор профессионального инструмента, то практическую реализацию отдельных элементов схемы электропроводки, как правило, осуществляет самостоятельно руками.

Электропроводка в частном доме своими руками включает следующую последовательность действий:

  • Создание схемы электропроводки;
  • Выбор электрооборудования;
  • разметку помещения;
  • Прокладку проводов;
  • Монтаж распределительного щитка;
  • Подключение розеток и выключателей;
  • Коммутацию электрооборудования;
  • Проверку электропроводки;
  • Монтаж контура защитного заземления;
  • Тестирование схемы.

Создание схемы электропроводки

Монтаж электропроводки своими руками в частном доме не обходится без создания схемы или ее наброска. Чтобы не упустить отдельные детали, в соответствии с планом здания на схеме отображаются:

  • распределительный щиток;
  • розетки;
  • одно- и двух клавишные выключатели;
  • распределительные коробки (РК).

монтаж электропроводки

Схема создается с учетом размещения мебели и потребителей энергии, от чего зависит размещение розеток. Для равномерного распределения нагрузки и исключения перекоса фаз во внутренней электросети все потребители распределяются по нескольким группам, например, по этажам, по величине мощности потребителей, типу помещений и т.д.

Каждая отдельная линия обычно включает свой автоматический выключатель и УЗО или дифавтомат, что повышает безопасность внутренней электропроводки и упрощается отыскание неисправностей. На схеме электропроводки указываются все защитные устройства и их номиналы с учетом потребляемого тока на данном участке. Обычно в одну группу объединяется не более 5-6 розеток.

У проемов дверей как обычно устанавливаются выключатели, которые следует на схеме разместить продуманно с той или иной стороны. Здесь же следует отметить их принадлежность к размещаемым светильникам и оптимально разместить РК. Важно знать, что автоматический выключатель разрешается устанавливать на нулевой провод, если при его срабатывании отключаются все проводники дома, находящиеся под напряжением.

Выбор электрооборудования

Потребляемая мощность нагрузки напрямую связана с номинальными значениями тока, на который рассчитан электрический кабель или устройство защиты. Для точного расчета в руководящих документах (ПУЭ) приведены специальные таблицы для вариантов внутренней и внешней электропроводки.

Так, например, для группы осветительных приборов обычно используется медный кабель с поперечным сечением жил 1,5 мм2. Он подключается к автоматическому выключателю на 10 А, а в розеточных группах применяется кабель сечением 2,5 мм2, который замыкается на автоматический выключатель 16 А. Для потребителей электроэнергии мощностью от 5 кВт задействуются проводники с площадью поперечного сечения от 4 мм2.

Алюминиевые жилы проводов, в отличие от медных, пропускают в 1,5 раза меньший ток, и они менее прочные. К тому же, если монтаж электропроводки осуществляется обоими типами жил проводников, то следует иметь в виду, что не допускается осуществлять их непосредственное соединение, так как такой контакт быстро окисляется и его сопротивление резко повышается.

электропроводка своими руками

В торговой сети имеется немало типов проводов и кабелей, пригодных для внутренней электропроводки. Поэтому в первую очередь следует учитывать, что с целью подключения трехфазных потребителей электроэнергии применяются пятижильные силовые кабели, а для однофазного электрооборудования трехжильные. Однако они отличаются своими характеристиками и параметрами.

Монтаж электропроводки своими руками в частном доме следует выполнять продукцией с двойной изоляцией. Такие свойства присущи электрическим кабелям типа ВВГ или ПВГ, у которых дополнительное обозначение НГ указывает, что они не горючие. Альтернативой им служит кабель NYM германского производства. Из-за своей гибкости провод ПВС используется для подключения светильников, но он значительно уступает силовым кабелям и он недолговечен.

Для стационарной электропроводки лучше использовать одножильный кабель, так как у него более высокая механическая прочность и надежность контактных соединений. В то же время, соединения многожильных проводов осуществляется с применением специальных наконечников, которые должны быть обжаты.

Автоматический выключатель защищает электропроводку при перегрузке потоку и при коротком замыкании, УЗО защищает людей от поражения электрическим током, а дифавтомат выполняет функции автоматического выключателя и УЗО одновременно. В быту чаще всего используются защитные устройства с номинальным током: 6,10,16, 25, 32 и 40 А с номенклатурным обозначением С.

Выбор автоматического выключателя связан непосредственно с площадью поперечного сечения проводов при условии, что допустимый пропускаемый проводником ток больше значения, указанного на изделии, но при этом ток нагрузки должен быть меньше этой величины.

УЗО и дифавтомат, кроме номинального значения тока, характеризуются током утечки, значение которого для внутренних групп потребителей электроэнергии составляет 30, 10 мА, а для входных, защищающих строение от пожара, 100 и 300 мА. В быту нашли применение типы А и АС.

Распределительные или распаячные коробки (РК) позволяют сократить расход проводов, которые изготавливаются из металла и пластика различной формы. Они выбираются с учетом свободного размещения в них проводов и элементов коммутации.

К ним, как к розеткам и выключателям, предъявляются требования по необходимой степени защиты (IP), первое цифровое значение (0-6) которой указывает на ограждение от пыли и посторонних предметов, а вторая цифра (0-8) – от проникновения жидкостей.

Соединение проводов осуществляется несколькими способами: скруткой, опрессовкой, пайкой, сваркой или с помощью клеммников (соединителей), которое нашли более широкое применение. В отличие от скруток, соединители создают надежный контакт и более удобную коммутацию, например, в РК. Они бывают как одноразового, так и многоразового использования.

электропроводка в частном доме

Разметка помещения и прокладка проводов

Монтаж электропроводки своими руками отталкивается от двух основных принципов:

  • подвод в нужное место требуемого количества электричества;
  • создание трасс прохождения кабелей, чтобы они не оказались помехой другим инженерным коммуникациям и отделке помещений.

С целью соблюдения этих принципов существуют определенные правила, которые приняты во всем мире:

  1. Монтаж электропроводки осуществляется только по двум линиям: горизонтали и вертикали.
  2. Трассы проводов от всех точек подключения должны следовать вертикально вверх до горизонтальной линии размещения РК.
  3. Выдерживать определенные расстояния от пола, потолка, дверных (оконных) проемов и углов помещения до трасс кабелей.
  4. При подвесных и натяжных потолках лучше размечать горизонтальные трассы проводов за их поверхностью

сжема разметки помещения

Разметка помещений осуществляется с помощью уровня, рулетки и линейки. После грамотно сделанной разметки должно быть ясно даже не специалисту размещение основного электрооборудования, трасс прокладки проводов, размеры монтажных отверстий, и штроб.

Для надписей на потолке и стенах лучше всего подходит маркер. Сделанные им пометки различимы после удаления пыли и грязи.

Электропроводка в частном доме открытым способом выполняется в пластиковых кабельных каналах, гибких или жестких ПВХ-трубах с использованием специальных клипс.  Для скрытой электропроводки используются каналы (штробы), куда закладываются токоведущие линии, которые временно закрепляются обычно пластиковыми хомутами, клипсами, отрезками проводов или алебастром через полметра.

Штробление стен осуществляется штроборезами или в простейшем случае болгаркой и перфоратором. Создания отверстий для подрозетников производится посредством алмазных коронок диаметром 68 мм или большим для распределительных коробок. Помимо основных приспособлений понадобятся средства защиты и уборочный инвентарь.

Прокладка проводов, размещенных предварительно в гофрированных рукавах, обычно ведется от РК до распределительного щитка. Первая точка крепления создается с учетом удобства маневрирования кабелями вблизи РК. Монтаж кабеля заканчивается сверкой его со схемой и обязательной маркировкой, для которой лучше использовать кусочек светлой термоусадочной трубки.

Монтаж распределительного щитка

Основная роль в монтаже электропроводки отводится электрическому щитку. Таких щитков в частном доме может быть несколько навесных или встраиваемых, в металлическом или пластиковом корпусе. Заслуженной популярностью пользуются изделия от производителей ABB, IEK, Hager, Schneider Electric, Legrand.

Монтаж распределительного щитка осуществляется, как правило, вблизи от входа в дом или на этаж в хорошо освещенном, сухом и доступном месте, которое хорошо проветривается. Этим требования вполне отвечаю прихожие или тамбуры. Высота размещения щитка колеблется от 1,4 м, но не более 1,8 м от пола. Расстояние от оконных (дверных) проемов и углов помещения должна составлять не менее 15 см для беспрепятственного открывания дверцы и свободного доступа.

Электрические щиты имеют разные размеры, среди которых различают на 8, 12, 24, 36 и 54 модулей или мест. Электрооборудование, монтируемое в распределительном щитке, имеет стандартные унифицированные размеры.

Так, например, ширина одного модуля в виде однополюсного автоматического выключателя составляет 17,5 мм, а трехфазное аналогичное устройство будет занимать уже три модуля. Все устройства обычно имеют крепление под DIN-рейку шириной 35 мм.

В зависимости от производителя и модели комплектация электрических щитков может отличаться. Так, например, могут отсутствовать одна или обе шины заземления и нулевого проводника, которые придется приобретать отдельно. Качественный щиток имеет приспособления для крепления вводимых кабелей, а все DIN-рейки монтируются на рамке, которая легко убирается и устанавливается вновь.

схема распределительного щитка

Для сборки и монтажа распределительно щитка дополнительно потребуется провод ПВ1 или ПВ3 (ПкГВ) с площадью поперечного сечения не меньше вводимых кабелей. Обычно для соединения модулей используются медные жилы 4 мм2 или 6 мм2.

Однако применение специальных однополюсных или трехполюсных шин-гребенок позволяет сэкономить место и облегчает монтаж, а торцевые заглушки придают им эстетичный вид.

Если PEN проводник не разделен на столбе ЛЭП, то эта операция осуществляется во внутреннем основном распределительном щитке. Как правило, он ближе всего расположен к вводу электричества в частный дом, и к нему же подключен непосредственно контур защитного заземления. В промежуточных и межэтажных распределительных щитках такие действия не разрешаются.

Нередко с целью экономия места в распределительном щите вместо автоматического выключателя и УЗО монтируется дифавтомат. Однако здесь следует иметь в виду, что УЗО является пассивным элементом, а дифавтомат активным, то есть более совершенным.

Поэтому в случае использования трехфазного устройства если аварийной окажется фаза, от которой получает питание  дифавтомат, то он может не сработать и не отключить напряжение на других фазах.

Подключение розеток и выключателей

В настоящее время установка розеток и выключателей производится с соблюдением требований разных стандартов. Так, с 90-х годов прошлого столетия розетки выключатели в новых домах стали устанавливаться по европейскому стандарту: на высоте 0,3 м и 0,9 м от пола соответственно.

Обосновывается это тем, что при низком расположении розеток провода устройств не мешают передвигаться и по помещению и не «бросаются в глаза», а дети свободно могут достать до выключателя.

В ПУЭ высота размещения розеток и выключателей не определена, но указано, что они должны быть не ближе 0,6 м от открытых источников воды и входа в душевую комнату, а также на расстоянии полметра от газовой установки. Так называемый «советский стандарт» предусматривает их установку на высоте от 1 м от пола, а розетку над рабочим столом и тумбочкой удобно монтировать не выше 20 см от верхнего края мебели.

схема подключения розеток

Владелец частного дома определяет самостоятельно, где и сколько ему розеток подключить с учетом, что одна розетка приходится на 4 м периметра жилой комнаты и на каждые 10 квадратных метров площади коридора.

Розетки при монтаже электропроводки подключатся двумя способами: посредством отдельной линии или шлейфом. При этом важно не создать путаницу в цветовой маркировке жил кабеля. В противном случае, при подаче напряжения не исключено короткое замыкание или постоянное срабатывание устройства защиты. В то же время, рекомендуется использовать розетки, рассчитанные на ток, не менее 10 А.

Раньше выключатели устанавливались на высоте 1,6 м от пола, что не затрудняло установку под ними мебели, и они находились на уровне глаз, что существенно для выключателей с подсветкой. В то же время, рекомендуемые отечественные требования затрудняли игру маленьких детей с электричеством, но современные электроприборы изготавливаются уже с учетом требований по электробезопасности.

Размещение выключателей в первую очередь зависит от типа помещения. Так, например, в коридоре их лучше установить в обоих концах, в складских и тамбурных помещениях у входа, а в гостиной и спальне вблизи дивана или кровати. Также их высота расположения зависит от стороны, в которую будет открываться дверь.

схема подключения выключателей

Подключению выключателей и светильников также присущ ряд особенностей. Во-первых, нулевой провод подключается непосредственно к одному из контактов светильника, а фазный провод разрывается на выключателе.

Во-вторых, следует «прозвонить» проводники тестером или отверткой-индикатором, чтобы отыскать на котором из них будет находиться фаза, так как цветовая маркировка проводов раскраска в этом случае мало пригодна. Если же на корпусе светильника отсутствует контакт для подключения «земляного» провода, то на него необходимо наложить надежную изоляцию.

С целью экономии электричества в частном доме стали чаще использоваться автоматические датчики управления освещением, подключение которых нередко требует использование специальных выключателей.

Наряду с одно- и двух клавишными выключателями с 2 и 3 контактами соответственно, существуют проходные и крестовые выключатели. Такие изделия имеют 3 и более контактов, которые называются уже переключателями.

В частности, такие переключатели незаменимы для управления освещением из нескольких удаленных мест с помощью проходных выключателей.  Например, такая система удобна для управления освещением длинного коридора или на межэтажных переходах, когда все действия осуществляются не в темноте.

схема проходного выключателя

Коммутация электрооборудования

В первую очередь следует отметить, что п. 2.1. 22 ПУЭ указывает на наличие запаса проводов при их коммутации или соединении. Такой запас необходим для создания повторного соединения при использовании одноразовых соединителей и скруток, которые, кстати, запрещены, правилами ПУЭ.

В последнем случае применение ранее используемого соединения сопряжено с ухудшением контактов между проводниками, поэтому скрутки разрешено применять только, например, со сваркой или пайкой.

Коммутация электрооборудования осуществляется в распределительных коробках посредством двух основных вариантов соединения. К первому варианту относятся скрутки, сварки, пайки, опрессовки, которые требуют дополнительной изоляции, но их можно оставлять в РК без доступа.

Во втором способе опора производится на всевозможные соединители и клеммники, когда их конструкция уже содержит электроизоляционные материалы, но они не находят широкого применения в РК, расположенных в трудно доступных местах.

Наконец, еще раз следует заострить внимание, что непосредственное соединение медных и алюминиевых жил кабелей категорически запрещается. В области их соприкосновения быстро возникает окисная пленка, которая приводит к исчезновению надежного контакта, что в худшем случае приводит к искрению и возникновению пожара.

Проверка электропроводки

Правильным считается монтаж электропроводки своими руками, когда все соединения и маркировка элементов цепей выполнены в соответствии с созданной схемой. Первая проверка правильности монтажа электропроводки в частном доме проводится до начала штукатурных и отделочных работ.

Вначале проводится визуальный осмотр внешнего состояния всех контактных соединений, взаимное расположение отдельных компонентов и правильность технологии монтажа электропроводки на отдельных участках.

После окончания монтажа всей электропроводки или отдельных линий осуществляется прозвонка всех элементов с помощью тестера, а лучше мультиметра на наличие короткого замыкания и обрыва проводников. Можно, конечно, иногда использовать лампочку от карманного фонаря и батарейку.

При этом напряжение электросети должно быть обязательно отключено. Если сомнение вызывает изоляция проводов, то она проверяется мегаометром. Сопротивления изоляции электропроводки должно быть не менее 0,5 мОм.

Проверка электропроводки считается успешной, если:

  • отсутствуют в ней короткие замыкания и обрывы проводников;
  • значение номинального тока жил кабеля не ниже номинала тока, имеющегося в цепи устройства защиты;
  • в соединениях проводов имеется надежный контакт и не используются скрутки;
  • провода, проходящие через элементы конструкции строения, заключены в трубы, короба или специальные каналы;
  • в цепи заземляющих и нулевых рабочих проводников отсутствуют предохранители и разъединяющие устройства;
  • сечение PEN и PE проводников в трехфазных цепях не ниже сечения фазных жил и др.

Монтаж контура защитного заземления

Неотъемлемой и необходимой частью электропроводки в частном доме является защитное заземление, которое предохраняет от электрических травм при пиковых значениях тока, возникающих при коротком замыкании.

Заземляющее устройство в соответствии с требованиями ПУЭ включает заземлитель и заземляющие проводники, куда подключается главная заземляющая шина. Сопротивление контура защитного заземления по растеканию тока не должно превышать 4 Ом, а его эффективность оценивается только в совокупности с УЗО.

Монтаж контура защитного заземления своими руками осуществляется в виде треугольника или линии, но в первом случае заземление надежнее. Материалом служит металлическая полоса, уголок или трубы размером от 1,5 см.

Вертикальные заземлители углубляются на 1 — 2 м в траншее глубиной 0,6 – 0,7 м на расстоянии 2,5 – 3 м. Сверху к ним привариваются горизонтальные заземлители в виде металлической полосы. Место для контура защитного заземления выбирается не ближе 1 м и не дальше 10 м от частного дома.

Подключение контура защитного заземления к главной заземляющей шине производится с помощью той же полосы или медного проводника, пропускающего ток не ниже, чем линейные провода ЛЭП. Проводник присоединяется к контуру с помощью приваренного к нему болта. Алюминиевые детали в конструкции контура заземления использовать не разрешается.

монтаж защитного заземления

Измерение сопротивления контура защитного заземления производится квалифицированными специалистами с составлением соответствующего акта. Это непростая процедура и требует большого объема работ и сложной аппаратуры, которая не под силу владельцу частного дома.

Простейшая проверка смонтированного контура защитного заземления осуществляется тестером или посредством лампочки. С этой целью в розетке определяется фазный провод, и снимаются показания прибора между фазой и нейтралью. Тут же щуп убирается с нулевого провода и им касаются контура защитного заземления. Если показания отличаются незначительно, то состояние контура находится в пределах нормы.

При существенной разнице показаний прибора потребуется улучшение свойств защитного заземления, для чего к контуру добавляются вертикальные заземлители. Аналогичным образом осуществляется проверка свойств заземления лампочкой, о которых судят по яркости ее свечения.

Тестирование схемы

Заключительное тестирование схемы электропроводки проводится специалистом, после чего делается заключение о вводе внутренней электросети в эксплуатацию. Иначе, проверяющая комиссия впоследствии может выявить ряд проблем и отказать в разрешении, что связано с внесением корректив в схему монтажа.

Перед тестированием схемы после положительного результата первоначальной проверки электропроводки убедиться в соответствии сечения проводов мощности подключаемой нагрузки. С этой целью необходимо посчитать всю предполагаемую потребляемую мощность в частном доме освещением и бытовым электрооборудованием.

Наличие напряжения в электропроводке проверяется индикатором и мультиметром. Тестирование УЗО и дифавтоматов осуществляется путем запуска их в тестовый режим нажатием соответствующей кнопки на них и такую проверку следует проводить не реже, чем один раз в квартал.

Для проверки корректности подключения потребителей к электросети на помощь может прийти тестер розеток, который показывает допущенные нарушения в монтаже схемы.

Предварительно оценить сопротивление изоляции электропроводки позволяет мультиметр. Для этого необходимо отключить напряжение сети, отключить от розеток все бытовые приборы и освещение, установить мультиметр в режим измерения большого сопротивления. В распределительном щитке освободить провода от контактов, отыскать фазный с нулевым проводом и провести измерение сопротивления между ними.

Таким образом, монтаж электропроводки своими руками в частном доме будет успешным, если составить продуманную до мелочей соответствующую схему. Знание основных требований руководящих документов позволяет осмысленно подойти не только к созданию схемы электропроводки, но и к грамотному ее монтажу. В то же время, на основании схемы расчет приборов и всех необходимых материалов электропроводки становится намного легче.

Подключение электричества к частному дому своими руками

Электросеть частного домовладения условно включает несколько компонентов: ввод электричества в частный дом, установку распределительного щитка и разводку электропроводки.

Под вводом электричества в частный дом подразумевается его техническое подключение к электроснабжению. Качественный монтаж оказывает непосредственное влияние на долговечность и безопасность использования внутренней электросети.

Подключение электричества к частному дому является наиболее ответственным мероприятием, и оно выполняется только после решения всех административно-правовых вопросов. Львиную долю работ по техническому подключению к внешней электросети можно произвести своими руками. Однако следует помнить, что ввод электричества наиболее ответственный этап, поэтому следует строго придерживаться требований руководящих документов (ПУЭ).

Однако идеально правильного способа подключения к электричеству частного дому практически не существует, о чем утверждают даже специалисты. Решение задачи зависит как от индивидуальных условий, так и от принятых правил монтажных работ, присущих разным регионам, но существует ряд моментов, противоречащих качественному выполнению работ.

Обособленно стоящим вопросом является учет электроэнергии, так как принятая система контроля накладывает свои требования на тип и размещение соответствующих приборов. Поэтому к решению этого вопроса также следует подойти продуманно, чтобы в будущем не пришлось изменять технологическое присоединение строения к электроснабжению.

Ввод электричества в частный дом

В деревенском секторе или СНТ, как правило, строятся воздушные ЛЭП, проходящие по улицам, поэтому отводы в частные домовладения осуществляются обычно от опоры ЛЭП.

Главное требование к вводу электричества в строение заключается в отсутствии транзитных отводов внутри него. Непосредственный ввод электрического кабеля в здание следует осуществлять через стену в отверстие с размещенной металлической гильзой.

Когда ввод электричества производится своими руками, то особое внимание обращается на правила и качество монтажа, чтобы оградить строение от пожара и исключить человеческие жертвы. Поэтому оставшееся после прокладки кабеля свободное пространство в трубе заполняется цементным раствором слабой твердости. Для этого может использоваться пакля, вымоченная в этом растворе.

Различают два способа ввода электричества в частный дом, то есть ответвления: по воздушной линии или под землей. Первый способ, как наиболее легкий и недорогой, используется чаще всего. Однако если расстояние от дома до столба превышает 25 м, то предпочтение отдается второму способу. К тому же, отсутствие висящих проводов придает более эстетичный вид земельному участку.

Подключение электричества к частному дому своими руками определено общепринятыми правилами. Основные требования по допустимым значениям расстояний приведены в таблице.

подключение электричестваДополнительно открытая проводка, которая практически уже не применяется, должна находиться на столбе выше 2 м, а расстояние между несущими жилами более 0,1 м при пролете до 6 м и более при увеличенной дистанции между столбами.

Подключение по воздушной линии

Ввод электроснабжения по воздуху, как отмечалось, относится к простейшему и дешевому способу подключения электричества к частному дому. В этом случае применяются как голые провода, так специализированный электрический кабель, но наиболее широкое применение получил самонесущий изолированный провод (СИП). Он отличается повышенной стойкостью к ультрафиолетовым лучам, влаги, снегу и льду, что существенно для открытого воздуха.

Крепление проводов и силовых кабелей осуществляется с помощью изоляторов из фарфора, стекла или полимерных материалов, которые раньше устанавливались на крюках. Сейчас в торговой сети доступно множество видов более совершенных крепежных составляющих и зажимов.

вввод электричества

Так, например, вспомогательными компонентами СИП для однофазного провода являются 2 натяжителя с двух концов и 4 орешка (по 2 с каждой стороны). Орешки представляют изолированные и герметичные изделия, а их конструкция имеет специальные зажимы типа крокодильчиков. Они прокалывают провод ЛЭП без его зачистки при вкручивании болта, который рекомендуется затягивать до облома его шляпки.

Специализированная арматура способствует производить натяжку СИП с некоторым послаблением, а при чрезмерных физических нагрузках освобождает проводник и не позволяет ему обрываться. Если для ввода электричества в частный дом применяется обыкновенный электрический кабель, то он обязательно подвешивается с помощью стального троса.

К особенностям подключения по воздушной линии относятся следующие.

  1. В качестве вводных линий электричества в частный дом можно задействовать медные и алюминиевые жилы с площадью поперечного сечения не менее 10 кв. мм. и 16 кв. мм соответственно.
  2. Вводная или отходящая линия должна крепиться, например, на одном из фронтонов, но ни в коем случае под свесом крыши.
  3. Если расстояние от земли до линии менее 2, 75 м, то на стену или крышу устанавливается стойка из металлической трубы, называемой «гусаком».
  4. Чтобы атмосферная влага не проникала в дом, гусак имеет загнутую вниз часть, а в случае закладной трубы в стене дома она располагается выше крепления кабеля и троса.
  5. К стене здания кабель крепится накладными скобами, а металлический трос посредством рым-болта.
  6. По всей протяженности троса, при переходе с троса на стену и при вводе кабеля непосредственно в строение он подвешивается с заметной слабиной, а трос натягивается не очень сильно.
  7. Укладку самого кабеля следует проводить с плавными переходами и без резких изгибов, а для надежности его часть, проходящая сквозь стену, обматывается асбестовой нитью.
  8. Кабель снаружи следует размещать как можно ближе к распределительному щитку помещения, чтобы сократить длину переходной линии между этими точками.
  9. Если внешний металлический распределительный щит размещается на стене дома, то он соединяется коротким отрезком силового кабеля с внутренним распределительным щитом.
  10. Обычно переход с СИП или голых проводов осуществляется кабелем ВВГнГ, но с использованием специальных зажимов и колодок, исключающих непосредственный контакт меди с алюминием.
  11. В заключение необходимо помнить, что запрещаются все несанкционированные работы на столбе ЛЭП. Эти действия принадлежит  организации, отвечающей за обслуживание электросети.

Подземный ввод электричества

Если расстояние между точкой ответвления от ЛЭП и точкой подключения не слишком большое, то подземный ввод электричества в частный дом сопряжен с повышенной стоимостью работ.

Наряду с отсутствием висящих над территорией участка проводов, такое подключение обладает высокой пожарной безопасностью, кабель защищен от обрывов и ему не потребуется крепление на стене, потому что он проходит в фундаменте или под ним.

Для подземного подключения электричества к частному дому применяется бронированный силовой кабель (БСК). Его жилы изготавливаются из алюминия (аббревиатура АВБбШв) или из меди (аббревиатура ВБбШв) и заключены в стальную оплетку, которая не разлагается в грунте. Если же используется кабель ВВГ, то ему необходима дополнительная защита, например, в виде водопроводной трубы.

С целью качественного выполнения работ и снижения их стоимости выгодно самостоятельно подобрать сертифицированные материалы и своими руками заложить кабель в землю. Тогда специалистам останется доверить на заключительной стадии только самые важные и ответственные работы.

К особенностям ввода электричества по подземному кабелю относятся следующие.

  1. Как и при технологическом присоединении по воздуху для доступной мощности потребления до 15 кВт выбирается подземный кабель с площадью поперечного сечения алюминиевых проводников не меньше 16 мм2 или медных – 10 мм2.
  2. На стадии принятия решения о подключении к электричеству частного дома своими руками посредством подземного кабеля выбирается трасса его прокладки, недоступная для и повреждения посторонними людьми и работающими механизмами.
  3. Если в районе предполагаемой трассы кабеля встречаются какие-либо коммуникации, то потребуется согласие соответствующих организаций по созданию траншеи.
  4. Кабель укладывается в траншею волнообразно без натяжения на песчаную подушку на глубину 0,7 м, когда он размещается в трубе или поверх его создается защитное покрытие, например, из кирпичей или до 1 м без покрытия.
  5. Для подземного ввода электричества в частный дом задействуется только целый кусок кабеля с прочной лентой брони или используемой трубы.
  6. Труба для размещения кабеля не должна быть сплошной по всей его длине, чтобы образующийся лед от грунтовых вод не стал источником повреждения линии.
  7. Части кабеля, выходящие на поверхность земли у столба и стены дома, следует защитить от повреждений, например, с помощью металлической трубы длиной не менее 2 м.
  8. При вводе кабеля через ленточный фундамент он размещается на глубине до 0,7 м от нижней кромки, чтобы в случае просадки здания не был разрушен.
  9. В заключение осуществляется обязательное заземление брони со стороны столба и точки ввода в здание.

Наконец, в процессе работ по вводу электричества в частный дом не менее важной является задача учета электроэнергии. В зависимости от требований контролирующей организации она решается по-разному, но обязательным условием является свободный доступ к снятию показаний приборов учета электроэнергии.

Учет электроэнергии на столбе

Многие электроснабжающие организации выдвигают требования по установке электрического счетчика за пределами земельного участка. Если РЭС для беспрепятственно доступа к опоре ЛЭП рекомендуют использовать отдельно стоящую стойку (трубостойку), то в СНТ приборы учета электроэнергии обычно размещаются на столбе в специальном металлическом ящике.

Металлический ящик на столбе или трубостойке играет роль вводно-распределительного устройства (ВРУ), для которого подходит бокс со степенью защиты IP31 (IP54). ВРУ, кроме электросчетчика, содержит обязательно вводный автоматический выключатель, который помещается в специальную коробку для последующего пломбирования. Также ВРУ может включать дополнительную розетку, противопожарное УЗО, шины заземления и нулевого провода, если расщепление PEN проводника предусмотрено на столбе. Трубостойка и корпус ВРУ должны иметь надежное заземление, а все точки электрического подключения позже могут быть опломбированы.

учет электроэнергии

С одной стороны, такое размещение ВРУ очень удобно, когда возведение здания только начинается, а также от него можно сделать ответвления в подсобные строения, обходя основной распределительный щиток внутри помещения. Однако, с другой стороны, устройство слабо защищено от вандализма, а так как оно обычно располагается не выше 1,5 м, то требует дополнительной прокладки кабеля от несущих проводов ЛЭП и защиты его от повреждений.

С целью защиты от проникновения влаги ввод всех кабельных линий осуществляется только снизу. При этом кабель нередко помещаются в гофрированный рукав, и крепится к столбу металлическими лентами с шагом не более 1 м. При подземном вводе электричества в частный дом кабель, выходящий из трубы, подключается непосредственно к ВРУ. Но при использовании воздушной линии она согласно требованиям должна располагаться значительно выше 1,5 м. Отсюда очевиден дополнительный расход проводов.

В зависимости от используемой системы учета электроэнергии первостепенное значение имеет выбор типа электросчетчика. Если раньше для учета электроэнергии поголовно использовались электрические счетчики индукционного типа, то сейчас они остались в прошлом. С внедрением электронных счетчиков появилась возможность удаленного учета электроэнергии, которая нашла широкое применение.

Среди систем учета электроэнергии наибольшее распространение получила так называемая автоматизированная система контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). Она применяется не только в промышленности, но и в секторе коммунальных услуг. В ее основу заложен принцип съема показаний приборов учета электроэнергии, который производится посредством слаботочных линий связи или той же электросети, но в каждом случае требуется дополнительное специальное устройства, называемое модемом, которое часто встроено в электросчетчик.

Наличие того или иного модема в устройстве учета электроэнергии указывается в его буквенно-цифровой маркировке. В сельской местности и в СНТ часто посреднической средой являются ЛЭП, поэтому для этой цели разработан специальный модем по технологии PLC или наиболее поздняя разработка – PLCI. Поэтому, чтобы не ошибиться с приобретением однофазного или трехфазного электросчетчика, важно знать, в какой системе учета электроэнергии он будет задействован.

В подавляющем большинстве электронные приборы учета электроэнергии предусматривают пропускать номинальный ток 5 А, но в то же время его значение не должно превышать 60 А. Такие величины вполне согласуются с максимально допустимой мощностью потребления 15 кВт, поэтому аналогичные электросчетчики включаются непосредственно на вводе электричества в частный дом. Однако когда величина потребляемой мощности отличается в большую сторону, то приборы учета электроэнергии включаются с задействованием трансформаторов тока.

Таким, образом, подключение электричества к частному дому своими руками доступно двумя методами: воздушным и подземным. На выбор того или иного способа подключения к электричеству частного дома накладывают отпечаток исключительно намерения его владельца. Оба приема имеют свои положительные и негативные стороны, поэтому в зависимости от тех или иных условий обращается особое внимание на их качественную и количественную сторону.

Учет электроэнергии подводит итоги потребляемой мощности, поэтому выбор соответствующего электросчетчика не менее важен, чем другие вопросы электроснабжения. При осмысленном подходе оплата электричества не вызывает затруднений и проблем.

Три фазы в частном доме как подключить: зачем

В городских квартирах проблема электропитания решена однозначно в пользу подведения одной фазы и не зависит от ее жильцов. Исключение могут составлять многоквартирные дома с использованием электрических плит.

Однако зачем подключать три фазы в частном доме? Этот вопрос становится актуальным, так как его решение напрямую зависит от стоящих задач и желания владельца. Поэтому в начале освоения земельного участка следует определиться сразу же с количеством подключаемых фаз.

Несмотря на то, что трехфазная схема подключения и разводка незначительно отличаются от однофазной, они потребуют приобретение несколько иного электрооборудования. Если же решение о переходе на трехфазную сеть возникает значительно позже, то неизбежны работы по их усовершенствованию. В дополнение к этому нужно переоформить с РЭС договор об электроснабжении, что связано дополнительными расходами потерями времени на согласование документов.

Три фазы или одна

Однозначное решение в пользу того или иного варианта относительно частного домовладения отсутствует. В отличие от квартиры, где за поддержание микроклимата отвечают многие организации, частный дом подвержен атмосферным осадкам и ветрам, морозам и зною, что должно учитываться при электроснабжении. Другая особенность в том, что электричество требуется не только для жилого помещения, но и для подсобных строений и территории участка.

По ряду причин решение владельцев нередко склоняется в пользу подключения три фазы в частном доме. В любом случае процедура электроснабжения частного дома включает решение как юридических, как и технических задач. Если законодательные акты разрешают подводить к участку электричество мощностью до 15 кВт, то проблема возникает с ограниченными возможностями электроэнергетики.

Так, например, основными потребителями электроэнергии в СНТ, являются постоянно проживающие на территории участники. Действия по ограничению пользования электричеством, которое им необходимо, неправомерны. Отсюда с целью реальных возможностей подстанций, ЛЭП и остального электрооборудования вводятся ограничения по потребляемой мощности, без реализации которых выделенной мощности для СНТ может и не хватить всем садоводам.

Тогда при осмысленном выборе трех фаз или одной нужно к рассмотрению проблемы подойти более широко. В этом неоценимую помощь может оказать знание положительных и негативных сторон подключения три фазы в частном доме.

три фазы в частном доме

Преимущества трех фаз

У многих сложилось ошибочное мнение, что трехфазное электроснабжение в состоянии повысить величину потребляемой мощности, что не соответствует действительности. Однако действительные качественные показатели трех фаз, по сравнению с одной, заключаются в следующем.

  1. Подключение трех фаз в частном доме создает в общем случае три независимых однофазных электросети и два значения напряжения переменного тока: 380 В и 220 В. Первое напряжение между двумя фазами называется линейным, а второе между фазой и нулевым проводом называется фазным.
  2. При аварии, отсутствии или снижении напряжения в одной или в двух фазах создается возможность электроснабжение потребителей электроэнергии от третьей фазы. Однако при это следует не забывать, что отсутствие напряжения в одной из фаз повлечет поломку трехфазных электродвигателей.
  3. Трехфазная сеть наиболее востребована в частных домах небольших населенных пунктов, где используются маломощные трансформаторные подстанции, что сопряжено нередко с перекосом фаз.
  4. Три фазы снижают нагрузку на электросеть путем равномерного ее распределения между тремя источниками. При этом в каждом проводнике трехфазной схемы будет присутствовать меньший номинальный ток.
  5. Трехфазное подключение широко распространенных в быту асинхронных электродвигатели с короткозамкнутым витком создает оптимальный крутящий момент и не снижает их КПД.
  6. Потребляемая мощность из трехфазной сети поступает в 3 раза больше, нежели от однофазной, а при одной и той же нагрузке можно использовать жилы силовых кабелей с меньшей площадью поперечного сечения.
  7. Возможность установки устройств защиты с меньшими номинальными значениями. Так, например, для потребляемой мощности до 15 кВт используется автоматический выключатель на вводе с номинальным током 63 А для однофазной сети, то для трехфазной сети достаточно аналогичного выключателя с током 25 А.
  8. Упрощается подключение таких потребителей энергии как трехфазные электроплиты, духовки, котлы отопления, бойлеры, системы кондиционирования и другого мощного электрооборудования.
  9. Легче получить разрешение от РЭС на повышение допустимого уровня потребляемой мощности, а у контролирующих потребление электроэнергии организаций возникает меньше претензий к владельцам частных домов, использующих трехфазное питание 380 В.

Недостатки трех фаз

Негативные стороны подключения три фазы в частном доме в то же время являются положительными моментами использования однофазной сети. К ним можно отнести следующие.

  1. Для ввода трехфазного электричества в дом необходимо использовать силовой кабель как минимум с 4 жилами, а для однофазной сети достаточно двухжильного кабеля.
  2. Увеличиваются размеры распределительных устройств и щитов, так как размещаемое трехфазное электрооборудование имеет большие габариты, а также его стоимость выше однофазного.
  3. Дополнительно для каждой фазы потребуется отдельный автоматический выключатель, а для отслеживания разности потенциалов и переключения между фазами при возможном перекосе фаз реле контроля напряжения. Не лишним будет и УЗИП (устройств защиты от импульсных перенапряжений).
  4. Для трехфазной разводки в частном доме потребуется больше выключателей, розеток и другого электрооборудования, а также увеличенный объем электропроводов, так как в трехфазной схеме используются пятижильные кабели, вместо трехжильных, что также неизбежно отражается на дополнительных расходах.
  5. В трехфазной сети присутствует линейное напряжение 380 В, которому в целях электробезопасности следует уделять повышенное внимание, так как его значение более опасно для человека, по сравнению с фазовым напряжением 220 В.
  6. Усложняется монтаж электропроводки в помещениях, связанный с равномерным распределением нагрузки между фазами, чтобы не допустить их перекоса по напряжению.
  7. Подключение мощных однофазных потребителей энергии не исключает пофазный перекос токов, когда их часть начинает появляться в нулевом проводнике.
  8. Особое внимание следует уделять надежности общего нулевого провода, так как при его обрыве или перегорании в фазах возникает перенапряжение, что приводит к выходу из строя многих электроприборов.

Из сопоставления приведенных характеристик напрашивается предварительный вывод о том, что три фазы в частном доме будут оправданным решением, если:

  • возникает необходимость в подключении электродвигателей и мощного электрооборудования, работающего от электросети 380 В;
  • когда устройства потребляют общую мощность более 5 кВт или жилая площадь дома свыше 100 квадратных метров;
  • домовладение находится на большом расстоянии от трансформаторной подстанции и неизбежно падение напряжения на фазе.

Трехфазное электроснабжение частного дома, в отличие от однофазного, в техническом отношении сложнее, требует большего расхода как материальных, так и денежных средств, поэтому не всегда оправдано. Так, например, порядок заключения договора с РЭС как при трехфазном, так и при однофазном подключении примерно один и тот же, а разрешенная потребляемая мощность в обоих вариантах не превышает 15 кВт и выгоды здесь не видно.

Тогда, если в распоряжении отсутствуют трехфазные потребители электроэнергии и в будущем не предвидится использование таковых, а помещения не планируется отапливать с помощью электричества, то вводить в дом 380 В не имеет великого смысла. Подавляющее большинство бытовых электроприборов прекрасно работают и от 220 В.

Как подключить три фазы

Независимо от выбранного варианта технологическое присоединение частного дома к электросети предусматривает согласование целого пакета документов и заключение Договора с РЭС об электроснабжении. Несмотря на то, что для одного частного домовладения разрешена потребляемая мощность до 15 кВт, в некоторых населенных пунктах и СНТ она может быть ограничена более низкими значениями. Причиной является выделенные лимиты электроэнергии для объекта и ограниченные возможности трансформаторной подстанции.

Однако в любом случае перед обращением в РЭС или Правление СНТ важно заранее определиться с суммарной потребляемой мощностью электрооборудованием, которое используется или будет задействовано на участке. Так, например, если в СНТ потребляемая мощность ограничена 10 кВт, то с целью выполнения этого требования установленный автоматический выключатель на трехфазном вводе будет иметь номинальный ток 16 А, а при однофазном подключении его значение будет в 3 раза выше.

Тогда очевидно, что при подключении трех фаз невозможно использовать однофазное электрооборудование, для работы которого необходима мощность более 3, 5 кВт. Если же используются устройства (электродвигатели, сварочные трансформаторы, импульсные блоки питая и другие), когда при их пуске возникают броски тока, то потребляемая ими мощность должна быть в 2-3 раза ниже, нежели 3,5 кВт. С учетом этого, прежде чем подключить три фазы в частном доме, следует основательно «почесать репу».

Дальнейшая процедура подключения трех фаз организационно ничем не отличается от однофазного электроснабжения. Если в технических условиях не указан дополнительный объем работ и мероприятий, то за технологическое присоединение взимается плата 550 рублей, размер которой определен действующими правилами в соответствии с Постановлением Правительства РФ №861 от 27.12.2004. Однако сроки подключения электроэнергии к домовладению могут отличаться в зависимости от условий.

Технологическое присоединение частного дома к трехфазной электросети осуществляется на основании выполнения всех требований, предписанных в технических условиях. Непосредственные действия осуществляются штатным сотрудником РЭС или электриком в СНТ, но самостоятельное подключение категорически запрещено. Технологическое присоединение к электросети заканчивается составлением акта и опломбированием счетчика.

Схема трехфазного подключения

Тонкость технического вопроса схемы трехфазного подключения в первую очередь заключается в создании зануления и заземления. Как правило, от трансформаторной подстанции к столбу ЛЭП подводится 4 провода, один из которых, так называемый PEN, выполняет функцию одновременно заземления и зануления. Правильная схема разводки трех фаз в частном доме предусматривает наличие 5 проводов, то есть необходимо из провода PEN выделить шину PE (заземление) и провод N (нулевая жила или нейтраль).

Основным руководящим документом ПУЭ при использовании стандарта TN-C-S предусматривается в схеме трехфазного подключения создание повторного заземления на входе здания и главной заземляющей шины (ГЗШ). Тогда проводник PE подключается к контуру защитного заземления сооружения посредством стальной полосы 40 х 4 мм или медным проводом с площадью поперечного сечения не менее 10 кв. мм.

схема подключения трех фаз

ГЗШ изготавливается из меди, но допускается применять сплавы из стали. В устройстве шины алюминий использовать запрещается, а также наконечники на проводах из него подсоединяемых к ней. Соединения на ней следует осуществлять с помощью болтов, а для выравнивая потенциалов к ней подключаются все металлические трубы, входящие в здание, ванные и корпуса всех щитов.

Местом расщепления PEN проводника может быть ближайший столб ЛЭП или вводный щит, размещенный на стене или внутри строения. В первом варианте за безопасную эксплуатацию отвечает электроснабжающая организация, а во втором случае ответственность ложится на владельца здания. В соответствии с правилами работы на конце PEN проводника, размещенном на столбе, разрешается проводить только представителям организации, на которую возложено электроснабжение.

Кроме того, следует иметь в виду, что в случае обрыва воздушного PEN провода питающей ЛЭП в соответствии со схемой подключения ток будет протекать по проводнику, подключенному к контуру дополнительного заземления. Отсюда следует, что его материал и площадь поперечного сечения должны готовы выдерживать такие повышенные нагрузки, а также в грозу через контур заземления может замыкаться путь молнии. Поэтому размер провода выбирается не тоньше, чем основной проводник ЛЭП, а линию защитного заземления размещать в труднодоступных местах с использованием сварки.

Подключение три фазы в частном доме осуществляется к распределительному щитку, от которого осуществляется разводка электропроводки внутри помещений в соответствии с разработанной схемой. Линейные провода фаз подключаются к вводному трехполюсному автоматическому выключателю, а затем к электросчетчику. В целях противопожарной безопасности на входе используется УЗО с током утечки 100 (300) мА или дифференциальный автомат.

схема разводки распределительного щитка

Дополнительно схема распределительного щитка включает такие основные приборы, как:

  • автоматически выключатели для освещения и розеточных групп;
  • УЗО (дифавтоматы) для потребителей с током утечки 30 и 10 мА;
  • разделенные шины: нулевую и заземления.

Разработка схемы разводка электропроводки осуществляется с разделением на группы, в которые включаются однотипные потребители с учетом равномерного распределения нагрузки по всем трем фазам. В цепях групп дополнительно устанавливаются потребительские УЗО, но к ним не желательно подключать совместно освещение и розетки. В противном случае, устройство защиты отключит розеточную группу и освещение и тогда устранение неисправности придется проводить в темноте.

При подключении сварочного оборудования через потребительское УЗО, то во время работы неизбежны токи утечки, превышающие допустимые. Тогда УЗО будет периодически срабатывать и прерывать процесс, что не желательно.

Таким образом, ответ на вопрос зачем три фазы в частном доме и как подключить электричество склоняется в положительную сторону, если в хозяйстве используется мощное электрооборудование и механизмы с трехфазными двигателями. Тогда не придется расщеплять одну фазу на три, когда мощность электродвигателей снижается наполовину. К тому же, авария на одной или двух фазах не приводит к полному обесточиванию здания, так как создается возможно переключения между фазами.

Схема подключения и разводка трех фаз имеет свои особенности, но они не так сложны, по сравнению с однофазным электроснабжением, чтобы отказаться от получаемых удобств и расширенных возможностей. Правда, увеличивается расход кабельной продукции и стоимость вспомогательного трехфазного электрооборудования и принадлежностей.

Электричество в частном доме своими руками

Современный уровень цивилизации практически невозможно представить без электричества, что неудивительно. Оно решает множество задач и органически связано с повседневной жизнью. Наравне с работой всех бытовых устройств, без него большинство инженерных систем безмолвны.

Электричество в частном доме сейчас не роскошь, а востребованная необходимость. Поэтому каждый владелец недвижимости стремится, как можно скорее наладить электроснабжение, так как комфорт в доме зависит от своевременного и правильного подключения электричества.

С целью ускорения принятого решения нередко большинство действий осуществляется своими руками на стадии возведения здания и после. Технологическое присоединение к электросети в общем случае осуществляется на основании соответствующего соглашения, заключенного владельцем с районной электрической сетью (РЭС).

Электричество в частном доме

Проблема электроснабжения частного дома находится в прямой зависимости от статуса земельных угодий. Так, владелец участка под индивидуальное жилищное строительство или подсобное хозяйство решает вопросы подключения электричества самостоятельно. В то время как Федеральный закон ФЗ-217, вступивший в силу с 2019 года, упрощает эту процедуру для членов садового или огородного некоммерческого товарищества, то есть СНТ и ОНТ соответственно.

Так, например, по закону появилась возможность электроснабжения не только садового дома, но и не застроенной территории, а все проблемы подключения электричества к садовому дому предписано решать непосредственно через товарищество.

Закон также распространяется на владельцев недвижимости или территории в периметре СНТ или ОНТ, но не являющихся участниками товарищества. В то же время, за владельцем клочка земли остается право подачи заявки на его электрификацию самостоятельно.

Вначале определяется расположение поблизости электросети 380/220 В (между опорами проложено 4 отдельных провода или кабель в виде жгута). Если таковая отсутствует, то обращается внимание на электрическую сеть с напряжением 6-10 кВ (на опорах 3 провода).

Затем следует отыскание организации, в зоне ответственности которой находится ближайшая линия электропередачи. После обращения местные органы власти срок предоставления необходимых сведений составляет пару недель.

Технологическое присоединение (ТП) к электроснабжению усадьбы осуществляется на основе предварительного согласования и утверждения соответствующих документов. Рассмотрение запроса от физического лица связано с такими важными ограничениями, как:

  1. Величиной предельно допустимой мощности для одного участка 15 кВт.
  2. Удаленности домовладения от ЛЭП для сельской зоны до 500 м и в городском секторе до 300 м.
  3. Облегченной ставкой (550 рублей) на присоединение, действующей в одном районе один раз в 3 года по причине, что сетевые компании полную оплату дорогостоящих работ осуществляют из своего бюджета.
  4. Подключением только объектов 3 категории, у которых число источников питания не более одного, то есть обладающих невысокой надежностью.

Документы для подключения электричества

Технологическое присоединение к электросети сети осуществляется только на основании представленного перечня деловых бумаг и исполнения, предписанных в них работ. Этот перечень включает:

  • заявку на ТП к электроснабжению, предоставляемую в РЭС;
  • технические условия (ТУ), выдаваемые после приема заявления;
  • завершение предписанных в ТУ необходимых мероприятий;
  • получение утвержденного акта о технологическом при соединении;
  • непосредственно само присоединение к электрической сети;
  • установку электросчетчика и его опломбирование;
  • заключение соглашения с РЭС о поставке электроэнергии.

Заявка на технологическое присоединение

Заявление для заключения договора с РЭС на электроснабжение индивидуального домовладения составляется по единой форме и предоставляется:

  1. Непосредственно владельцем частного домовладения или через посредника, обладающим нотариально заверенными полномочиями.
  2. Заказным письмом, отправляемым почтой, в двух экземплярах с реестром вложенных материалов.
  3. Заполнением заявления на официальном информационном ресурсе РЭС.

Все данные, указанные в заявке должны подкрепляться необходимыми документами. К ней дополнительно прилагаются:

  • копии паспорта владельца частного владения и кодов идентификации;
  • копии документов о регистрации недвижимости;
  • схема электроснабжения индивидуального хозяйства с размещением потребителей электроэнергии на объекте, если затребованная мощность превышает 7 кВт.

Однако последний документ требуется не всегда и не во всех РЭС. Те не менее, но он составляется владельцем и предполагает расчет общей мощности используемого электрооборудования.

Проект обычно включает описательную и графическую часть, которая предусматривает принципиальные схемы освещения (установки светильников), электроснабжения оборудования (установки розеток) и заземления.

Примечание. Создание проекта можно поручить учреждению, обладающего лицензией на этот вид работ. Совместно с документом электроснабжения частного дома заявитель получает заверенную подписью руководителя копия лицензии с наличием печати учреждения.

Важно! 1. Не разрешается подавать одновременно несколько заявок в разные РЭС.
2. Наряду с копиями документов, от заявителя могут потребовать представить их оригиналы.
3. Если в дополнении к заявлению отсутствуют некоторые документы, то сетевая организация должна в недельный срок известить об этом заявителя.

После одобрения решения по заявке РЭС предоставляет владельцу проект Соглашения на ТП индивидуального хозяйства к электрической сети. Его обязательным приложением являются ТУ.

Технические условия на технологическое присоединение

В согласии с утвержденными Правилами, подготовка ТУ производится РЭС в месячный период. Разработка технических условий осуществляется, когда:

  1. Вводится в эксплуатацию новый объект, будь то СНТ, ОНТ или частное домовладение.
  2. Увеличивается мощность потребителей, подключенных к электросети, например, изменение плана застройки СНТ (ОНТ).
  3. Усовершенствуется схема электроснабжения, например, изменяется точка ввода или категория надежности объекта.

Тогда составляется новый Договор между РЭС и владельцем, приложением к которому являются ТУ на технологическое присоединение. Требования и процедуры, изложенные в документе, владелец участка обязан выполнить не позднее двух лет. Затем осуществляется контрольная проверка представителем компании и выдается разрешение на электричество в частном доме.

Технические условия, наряду с общими положениями, определяют объем работ и мероприятия, выполняемые сетевой компанией и заявителем. Документ, как правило, содержит требования к:

  • точкам технологического присоединения к электросети;
  • устройству, контролирующему наибольшую потребляемую мощность;
  • распределительным устройствам (РУ), приборам учета электроэнергии и месту их размещения;
  • монтажу, проведению испытаний системы электроснабжения и другие, обусловленные индивидуальными условиями;
  • расстояниям от опоры ЛЭП до рубежа индивидуального хозяйства в пределах 25 м.

При предоставлении заявителю проекта Договора и ТУ, ему отводится месяц на их рассмотрение и подписание. Если у владельца хозяйства возникают разногласия по предъявляемыми условиями, то он вправе в течение этого срока официально согласовать с РЭС свои требования или отозвать заявку с обоснованием мотивации.

Выполнение технических условий

После подписания Договора начинается стадия выполнения требований ТУ. Все работы за пределами частного домовладения осуществляются сетевой организацией, а в пределах участка его владельцем. Требования технических условий должны быть выполнены неукоснительно.

Так, например, при удаленности точки технологического присоединения более 25 м от ближайшей опоры ЛЭП на заказчика возлагаются обязанности по установке дополнительных опор.

Их установку или прокладку подземного кабеля он может осуществить своими руками или с привлечением сетевой организации, но за свой счет. Тогда оплаченное таким образом электрохозяйство отходит в его собственность.

До подключения электроснабжения частного дома должно быть смонтировано вводно-распределительного устройства (ВРУ). Его размещение и монтаж заказчик вправе осуществить своими руками, но с установкой рекомендуемых защитных устройств и соединений проводов.

Прибор учета электроэнергии обычно является принадлежностью ВРУ. Главное требование к его расположению заключается в доступности контроля его показаний. В отдельных случаях требования определяют установку электросчетчика на опоре ЛЭП или на отдельной стойке за пределами домовладения.

Наконец, от заказчика может потребоваться в качестве выполнения технических условий приобретение типа и подходящего сечения силового кабеля для ввода электричества в частный дом. Дополнительно не лишним будет также подбор электрооборудования и проводов для монтажа внутренней проводки.

После завершения предписанного объема работ представитель РЭС проверяет их на соответствие ТУ и качество исполнения. Затем выполнение требований ТУ оформляется соответствующим актом по ТП к электросети, который выдается заказчику.

При положительном результате сетевая организация выносит определение на непосредственное технологическое присоединение частного дома к электрической сети, которое заканчивается опломбированием электросчетчика.

Окончательное электроснабжение частного дома своими руками заканчивается предоставлением РЭС его владельцу двух актов: об ответственности сторон при эксплуатации и о разграничении принадлежности по балансу. После этого ему разрешается пользоваться электроэнергией на легальной основе.

Особенности подключения электричества в товариществах

Заключение о подсоединении СНТ (ОНТ) к электросети обсуждается на общем собрании и оформляется соответствующим протоколом. Заявление в РЭС подается представителем товарищества, имеющего полномочия и доверенность. Непременным приложением заявки являются:

  1. Копия устава СНТ или ОНТ.
  2. Копия протокола общего собрания с решением членов о подключении к электросети и заключении договора на технологическое присоединение участков.
  3. Копия документов о подтверждении права на собственность владельцев участков земли и дачных домов.
  4. Проект со схемой размещения потребителей электроэнергии и выделяемой мощности для каждого участка.
  5. Список владений товарищества с указанием данных владельцев и кадастровых номеров каждого.

После рассмотрения заявления РЭС также предоставляет в месячный срок в двух экземплярах проект Договора и технические условия применительно к каждому земельному участку. Председатель товарищества обязан убедиться, что Договор составлен с учетом положений существующего законодательства. При положительном результате он ставит подпись на одном экземпляре и передает в оба экземпляра в РЭС.

В случае отклонения положений Договора от действующего законодательства председатель вправе отказаться от его подписи с обоснованием причины. Тогда в обязанности РЭС входит в 5-дневный срок привести документ в соответствие с существующими законодательными актами и предоставить его в скорректированной редакции.

На исполнение мероприятий, определенных в ТУ, членам товарищества предоставляется годичный срок. В компетенцию сетевой компании входит объем работ, указанный в ТУ, до пределов территории СНТ (ОНТ). Дальнейшие работы в зоне товарищества по исполнению требований ТУ возлагается на его членов за их счет.

В конечном итоге к издержкам на электрификацию участков добавляются расходы членов СНТ (ОНТ) на строительство ЛЭП и установку трансформаторной подстанции, так как подключение объединения, как правило, осуществляется к части электрической сети с напряжением 6 (10) кВ.

электроснабжение частного дома

Технологического присоединение отдельных владений к развернутой электросети осуществляется применительно вышерассмотренных требований электриком товарищества. При этом оформление соответствующих актов не требуется, а оплата потребляемой энергии членами поступает на финансовый счет товарищества.

Характерной особенностью является то, что существующие Правила учитывают изменения и дополнения, определяемые последним Федеральным законом. С вводом понятий СНТ и ОНТ потребителями электричества считаются не только коллектив товарищества, но и садоводы с огородниками как индивидуальные потребители электроэнергии, не входящие в него.

Во-первых, вновь закреплено право электрических на использование инфраструктуры товарищества с целью подключения «индивидуалов». Во-вторых, СНТ получило возможность на ограничение или отключение электроснабжения потребителей, подключенных к своей электрической сети, которые не компенсируют потери в ней и не несут расходов на общую инфраструктуру.

Правила подключения электричества

Электроснабжение частного дома своими руками требует соблюдения общепринятых правил. В целях безопасности ими устанавливаются допустимые расстояния от кабелей и проводов в различных зонах, что следует учитывать.

подключение электричества к частному дому

Строение к электроснабжению обычно подсоединяется посредством ответвлений от ЛЭП воздушными или подземными линиями. При этом к вводному силовому кабелю предъявляются строгие требования по допустимой величине пропускаемого тока.

Потребляемая мощность является основанием для определения значения тока, поэтому для однофазной сети он вычисляется путем деления величины общей мощности на напряжение 220 В, а для трехфазной сети является частным от деления той же мощности на напряжение 380 В и дополнительно на квадратный корень из 3.

Определение площади поперечного сечения жил кабеля в соответствии с вычисленным значением тока определяется по специальным таблицам, приведенным в ПУЭ. В них указаны оптимальные величины для жил из меди или алюминия с некоторым превышением, учитывающим нестандартные ситуации.

При электроснабжении частного дома своими руками обычно учитывается, что 1 квадратный миллиметр медного провода допускает прохождение в среднем тока 7 А, а нагрузка на алюминиевый провод допускается в 1,5 раза меньше.

С учетом ограничений потребляемой мощности до 15 кВт для ввода электричества в дом обычно используются медные жилы кабеля с площадью поперечного сечения не менее 10 квадратных миллиметров или алюминиевые жилы с площадью 16 квадратных миллиметров. Кабель при ответвлении по воздуху в обязательном порядке прикрепляется без натяжения к стальному тросу, а оба конца подземного кабеля при выходе на поверхность земли в целях безопасности заключаются в металлическую трубу.

В последнее время для воздушного ввода электричества широко используется так называемый самонесущий изолированный провод (СИП): двухжильный для однофазного тока и четырехжильный для трехфазного тока. Его жилы выполнены из алюминиевого сплава, и он внутри уже содержит металлический трос. Комплект поставки также включает специальное крепление, что очень удобно. Номинальный ряд значений площади поперечного сечения жил начинается с 16 кв. мм.

При подземном вводе электричества в дом используется бронированный силовой кабель с надежным изоляционным слоем. Он значительно дороже СИП и обращение с ним потребует соблюдение некоторых условий. Так, его укладка осуществляется на песчаную подушку без натяжения и перегибов, а сверху он прикрывается кирпичом или заключается в асбоцементные трубы.

Внутрь здания кабель заводится через отверстие в стене с заложенным отрезком трубы, но при воздушном вводе исключается его создание под свесом крыши. После прокладки кабеля отверстие заполняется негорючими материалами, например, цементным раствором.

технологическое присединениу к электросети частного дома

Таким образом, электричество в частном доме своими руками имеет актуальное значение. На этапе освоения земельного участка, когда принято решение о строительстве здания, оно становится незаменимым помощником. Поэтому о подключении к электросети индивидуального хозяйства следует позаботиться заранее, так как рутинная процедура сбора и согласования всех разрешительных бумаг затягивается на длительный срок.

Электроснабжение частного дома в первую очередь требуется его владельцу, поэтому сетевые анклавы проявляют в решении этой задачи слабую заинтересованность. Эта процедура становится менее сложной и упрощается, если индивидуальный земельный надел находится в границах садовых или огородных товариществ. Тогда львиная доля проблем обходит стороной их участников

Электрические сети и системы: классификация электросетей

С незапамятных времен человек использовал для своих нужд силы природы. Сила ветра и падающей воды, солнечный свет и энергия, получаемая от сгорания топлива, всегда находили достойное применение. Со временем эти силы природы явились источником электроэнергии как наиболее универсальной, но требовались пути ее доставки.

Электрические сети и системы решают задачу доставки электроэнергии и распределения ее для нужд потребителей. Слабое место постоянного тока заключался в ограниченной возможности доставки электроэнергии на расстояния глобальных масштабов. Проблема благодаря переменному току ликвидирована только в 19 веке.

Окончательную точку в передаче электричества на дальние расстояния поставили трехфазные системы как самые выгодные и экономичные. Несмотря на то, что они опираются на общие основополагающие принципы, в настоящее время единая классификация электросетей отсутствует.

Электросети России

Электрические сети и электростанции составляют основу энергосистемы, куда дополнительно входят тепловые сети. На территории России создана и действует единая энергетическая система (ЕЭС) как основной объект электроэнергетики государства.

Она объединяет 70 энергосистем, расположенных в 81 субъекте РФ, которые связаны общим режимом, единым процессом производства энергии и централизованным управлением.

В Федеральном законе об электроэнергетике электросетям отводится особый статус, указывающий на безопасность страны. Электрические сети России разделяются на:

  • магистральные;
  • региональные;
  • районные, распределительные сети.

Магистральные электросети объединяют в единую систему отдельные регионы государства, наиболее мощные электростанции и крупные объекты потребления энергии. Они отличаются такими параметрами как сверхвысокой и высокой величиной используемого напряжения, а также мощными потоками, достигающими несколько гигаватт.

Региональные системы являются принадлежностью области или края. Они взаимодействуют с магистральной части комплекса и включают собственные источники электрической энергии.

Их задача заключается в обслуживании наиболее важных потребителей (города, районы, предприятия и так далее) и им присущи высокие и средние значения напряжения. Величины мощности в них исчисляются сотнями мегаватт и гигаваттами.

Районные, распределительные электросети подключаются к региональной составляющей системы. Они, как правило, не используют собственные источников энергии, и обеспечивают электричеством маломощных потребителей в виде внутриквартальных, поселковых электросетей и т.д.

К основным параметрам этой компоненты относятся средняя и низкая величина напряжения и объемы малой мощности, не превышающие несколько мегаватт.

электрические сети и системы

Обозначения:
1 – источник электроэнергии (ГЭС, АЭС, ТЭС, и др.).
2, 4 – распределительные пункты.
3 – линии электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения.
5 – понижающие подстанции.
6 – трансформаторные подстанции.

Устройство электросети

Электрическая сеть в техническом отношении включает в себя передающую компоненту, то есть линии электропередачи, силовые трансформаторы, дополнительные элементы, приборы защиты и регулировки режимов работы. Необходимым электрооборудованием оснащаются все распределительные пункты и подстанции.

Производство электричества осуществляется мощными генераторами переменного тока, установленными на электростанциях.

С целью уменьшения потерь при передаче электричества на большие расстояния первичное трехфазное напряжение преобразуется повышающими трансформаторами до 110 и киловольт и выше. Доставка электроэнергии осуществляется по трем проводам, то есть в соответствии с числом фаз.

Дальнейшая транспортировка электричества осуществляется по высоковольтным ЛЭП до распределительных пунктов. Эти пункты оборудованы распределительными устройствами, содержащими коммутационную аппаратуру, сборные и соединительные шины, приборы для измерения параметров и вспомогательные элементы.

По конструктивному исполнению и устройству они могут быть открытого (ОРУ) и закрытого (ЗРУ) типа.

Распределение энергии, поступающей из высоковольтных линий, осуществляется, как правило, без преобразования напряжения, которое затем понижается дважды. Вначале значение напряжения из сотен киловольт преобразуется в 10 или 6 кВ понижающими подстанциями, и с их выходов энергия поступает на трансформаторные подстанции.

Иначе их называют «трансформаторными будками», и они разбросаны по промышленным объектам, жилым массивам, поселкам, дачным кооперативам и т.д.

Основным устройством трансформаторной подстанции является понижающий трансформатор. С его выхода трехфазное или однофазное напряжение 380/220 В распределяется между потребителями электроэнергии. В то же время, трансформаторная подстанция подключается к контуру защитного заземления и создается так называемая нейтраль в виде нулевого провода

От трансформаторной подстанции для доставки электроэнергии потребителям используется уже 4 провода. Нейтраль является общим проводником для всех трех фаз и подключается к совместной точке их соединения по схеме «звезда». Обычно она также подключается к контуру защитного заземления и называется глухо заземленной.

Распределение энергии между приемниками электричества и их согласование с низковольтной электросетью 380/220 В осуществляется с помощью силовых (распределительных) шкафов и щитков.

К ним подводятся ответвления от основной электрической сети в виде воздушных линий или подземных кабелей, а их устройство включает, как правило, автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы и другое электрооборудование.

классификация электросетей

Классификация электросетей

Электрическая сеть состоит из комплекса электроустройств в виде распределительных пунктов, подстанций, кабельных и воздушных ЛЭП, токопроводов.

В силу сложности и великого многообразия электросетей их единая классификация отсутствует. Поэтому за основу принимаются основные параметры электрической сети, которые в той или иной степени определяют ее характерные особенности.

Классификация по роду тока

С учетом этой характеристики существуют электросети постоянного и переменного тока. В электросетях постоянного тока обычно применяются однопроводные, двухпроводные и трехпроводные (+, -, 0) пути доставки электричества.

Электрические сети переменного тока используют для передачи электроэнергии одну или 3 фазы. В России ее частота определена в 50 Гц, в США — 60 ГЦ, а в Японии используются обе частоты.  В ЛЭП однофазных электросетей применяются одно- и двухпроводные линии, в трехфазных – трех — и четырехпроводные.

Существуют еще двухфазные системы переменного тока, но их применение ограничено. Они широко использовались в начале 20 века и имели две пары проводов. Сдвиг тока между фазами составлял 90 градусов.

Наибольшее распространение получили трехфазные электросети с переменным током. Электричество с постоянным потенциалом находит применение в основном для электрифицированного подвижного состава, под который сооружаются специальные ЛЭП.

Иногда на промышленных объектах, например, в электрометаллургии или для электролиза растворов могут создаваться ЛЭП с постоянным током.

Однако на пике последних исследований особо интересны высоковольтные ЛЭП с током постоянной величины (HVDC). Они начинают динамично использоваться для доставки энергии от электростанций и являются альтернативным направлением энергетики.

Их достоинства в том, что они характеризуются высокой экономичностью. В них отпадает надобность в выполнении требований по синхронизации частот ЛЭП и обеспечивается параллельная работа с различными электросетями постоянного тока.

Классификация по напряжению

По величине напряжения электрические сети подразделяются на 2 типа – до 1 кВ или свыше 1 кВ. Им присущи следующие разновидности:

  • ультравысокого уровня выше 1 тысячи киловольт (1150 кВ, 1500 кВ);
  • сверхвысокого уровня (1 тысяча киловоль, 500 кВ, 330 кВ);
  • высокого напряжения — ВН (220 кВ, 110 кВ);
  • первого среднего напряжения – СН-1 (35 кВ);
  • второго среднего напряжения – СН-2 (20 кВ, 10 кВ, 6 кВ, 1 кВ);
  • и низкого напряжения – НН (0,4 кВ, 220 В, 110 В и ниже).

В целях локального освещения могут использоваться напряжения малых величин от 12 В до 36 В. В электросистемах с переменным током до 1 кВ и свыше находит применение глухо заземленная и изолированная нейтраль, но при напряжении свыше 1 кВ, довольно часто задействуется изолированная (не заземленная) нейтраль.

Для справки. На энергообъектах промышленного назначения и в электрификации транспорта нашел применение постоянный ток с такими значениями напряжения:

  • в контактной сети электрифицированных железных дорог 3300 и 1650 В;
  • для движения вагонов метрополитена – 825 В;
  • в промышленном подземном транспорте используется разность потенциалов 275 В;
  • в установках электролиза 220–850 В, а в работе дуговых печей — 75 В.

Классификация по назначению

Электрические сети включают системообразующую и распределительную часть. Задача системообразующей компоненты в объединении распределительных пунктов, электростанций и высоковольтные ЛЭП и обеспечении их совместной работы как единой системы управления. Распределительная часть электросети обеспечивает раздачу энергии от источника потребителям.

Межсистемные и системообразующие составляющие районных энергосистем составляют верхнее звено. Межсистемные части формируют объединенную энергосистему из мощных электростанций и районных компонентов с единым центром управления, в которых используется разность потенциалов 330кВ и более.

Электросети системообразующих районных энергосистем объединяют в единую систему крупные подстанции, работающие с напряжением 110, 220 кВ.

Питающие и распределительные цепи составляют связующие элементы электросистем. Питающие линии представляют высоковольтные ЛЭП, по которым энергия от центрального источника подводится к пункту распределения энергии и понижающей подстанции

Распределительные цепи от источника питания, распределительного пункта и подстанции доставляют электричество к отдельным приемникам электроэнергии.

В распределительной составляющей системы обычно используется напряжение 35, 10, 6 и 0,4 кВ, которые предназначены для обеспечения электроэнергией, например, промышленные объекты. К ним также относятся городские и сельские электросети, что закреплено в ГОСТ 24291–90.

Классификация по принципу построения и конструктивному исполнению

Электросети могут создаваться как по замкнутому, так и по разомкнутому (нерезервированному) принципу. По разомкнутому принципу построения линии получают одностороннее питание от одного единого источника. Замкнутый комплекс ориентируется на электропитание от двух источников.

В разомкнутой системе при обрыве цепи отключается питание от всех потребителей, что является основным недостатком. Использование второго варианта устраняет этот недостаток, а выбор того или иного варианта зависит от типа электроприемников. По степени надежности потребители разделяются на три категории.

К высшей категории относятся электроприемники, не допускающие перебоя в их электроснабжении. Они включают такие, из-за которых возникает угроза безопасности страны, опасность, грозящая жизни людей, существенный материальный ущерб, нарушения в работе ответственных составляющих коммунального хозяйства, комплексов связи, телевидения и др.

Вторая категория представлена электроприемниками, отсутствие питание которых оказывает непосредственное влияние на перебои производства массовой продукции, приостановкой работы ответственных механизмов, оборудования и так далее.

Остальные электроприемники относятся к третьей категории, и их электроснабжение осуществляется от одной точки питания, но с условием, что восстановительные мероприятия и замена вышедших из строя частей не более одних суток.

По конструктивному исполнению обычно выделяют воздушные и подземные системы на основе специальных кабелей, проложенных в траншеях и коллекторах, токопроводы и проводки (силовые и освещения).

Таким образом, электрические сети и системы прочно укрепились в современной жизни. Они являются стратегическим объектом и тесно связны с безопасностью страны.

В электросети России ярко выражена магистральная компонента и распределительная часть, которая используется в интересах потребителей. Однако единая классификация электросетей отсутствует по причине их сложности и многообразия, несмотря на то, что многие положения закреплены в стандартах и руководящих документах.