Якщо ви зіткнулися з проблемою електропостачання будинку, або ж просто хочете замінити електропроводку, тоді перед вами випаде необхідність зробити вибір, який тип електричного живлення краще використовувати (однофазний або трифазний). Від обраного типу харчування безпосередньо буде залежати схема електричної мережі. І так, сьогодні давайте розберемося, що таке трифазне підключення будинку.
Вирішуючи опікується цими питаннями власник стикається з численними завданнями, які потрібно вирішувати технічними та організаційними способами.
Порівняння переваг і недоліків однофазного і трифазного підключення будинку
При виборі схеми слід врахувати її вплив на конструкцію проводки і умови експлуатації, створювані різними системами.
однофазна мережа
трифазна мережа
споживана потужність
Та величина дозволеної потужності, яку вам надасть організація продає електроенергію, стане основою для створення проекту електропроводки. За рахунок розподілу її по двох проводах в однофазною схемою товщина перерізу жил кабелю завжди потрібно більше, ніж в трифазного ланцюга, де навантаження рівномірно рознесена по трьом симетричним ланцюжках.
При однаковій потужності в кожній жилі трифазної схеми будуть протікати менші номінальні струми. Під них будуть потрібні зменшені номінали автоматичних вимикачів. Незважаючи на це їх габарити, як і інших кожухів та електролічильника, все одно будуть більше за рахунок застосування потроєною конструкції. Буде потрібно більш ємний розподільний щит. Його розміри можуть значно обмежувати вільний простір усередині невеликих приміщень.
трифазні споживачі
Асинхронні електродвигуни механічних приводів, електричні нагрівальні котли, інші електроприлади, розраховані на експлуатацію в трифазній мережі, ефективніше, оптимально працюють в ній. Щоб їх живити від однофазного джерела необхідно створювати перетворювачі напруги, які будуть споживати додаткову енергію. Причому, в більшості випадків відбувається зниження ККД таких механізмів і витрата потужності на перетворювачі.
Використання трифазних споживачів засноване на рівномірному розподілі навантаження в кожній фазі, а підключення потужних однофазних приладів здатне створити пофазний перекіс струмів, коли частина їх починає протікати по жилі робочого нуля.
При великому перекосі струмів на перевантаженій фазі знижується напруга: починають тьмяно світитися лампи розжарювання, спостерігаються збої електронних пристроїв, гірше працюють електродвигуни. У цій ситуації власники трифазної електропроводки можуть перекомутувати частина навантаження на ненавантажену фазу, а споживачам двухпроводной схеми потрібно експлуатувати стабілізатори напруги або резервні джерела.
Умови роботи ізоляції електропроводки
Власники трифазної схеми повинні враховувати дію лінійної напруги 380, а не фазного 220 вольт. Його номінал становить велику небезпеку для людини і ізоляції електропроводки або приладів.
Габарити обладнання
Однофазна електропроводка і всі вхідні в неї компоненти більш компактні, вимагають менше місця для монтажу. На основі порівняння цих характеристик можна зробити висновок, що трифазне підключення приватного будинку найчастіше може бути в сучасних умовах недоцільним. Його має сенс застосовувати в тому випадку, якщо існує необхідність експлуатації потужних трифазних споживачів типу електричних котлів або верстатного обладнання для постійної роботи в певні сезони. Більшість же побутових електричних потреб цілком може забезпечити однофазная електропроводка.
Як виконати трифазне підключення будинку
Коли питання трифазного підключення приватного будинку стоїть гостро, то доведеться:
- займатися підготовкою технічної документації
- вирішувати технічні питання
Які документи необхідно підготувати
Забезпечити законність трифазного підключення можуть тільки такі свідоцтва і паспорта:
- технічні умови від енергопостачальної організації
- проект виробництва електропостачання будівлі
- акт розмежування по балансової належності
- протоколи вимірів основних електричних параметрів зібраної схеми підключення будинку електротехнічною лабораторією (монтаж дозволено виконувати після отримання перших трьох документів) і акт огляду електротехнічного обладнання
- укладення договору з енергозбутової організацією, що дає право на отримання наряду на включення
Технічні умови
Для їх отримання потрібно заздалегідь подати заявку в електропостачальної організації, де повинні бути відображені вимоги до абонента і електроустановки із зазначенням:
- способів підключення
- використання захистів
- місць розміщення електроприладів і щитів
- обмеження доступу сторонніх осіб
- характеристики навантаження
Проект виробництва електропостачання
Розробляється проектною організацією на основі діючих нормативів і правил експлуатації електроустановок з метою надання бригаді електромонтажників докладної інформації за технологією монтажу електричної схеми.
До складу проекту входять:
- пояснювальна записка до звіту
- виконавчі принципові і монтажні схеми
- відомості
- вимоги нормативних документів і розпоряджень
Акт розмежування по балансової належності
Протоколи електротехнічних вимірів
Вони виконуються електричної вимірювальної лабораторії після повного закінчення монтажних робіт. У разі отримання позитивних результатів вимірювань, відображених в протоколах, надається акт огляду обладнання з висновком, що дає право на звернення до електрозбутової організації.
Договір з енергозбуту
Після його укладення на основі документів від електротехнічної лабораторії можна звертатися в електропостачальної організації на включення змонтованої електроустановки в роботу по спеціальному поряд.
Трифазне підключення будинку, технічні питання
Принцип підведення електричної енергії до окремо стоїть житловій будівлі здійснюється за наступним принципом: від трансформаторної підстанції по лінії електропередачі подається напруга по чотирьох проводах, що включає три фази (L1, L2, L3) і один загальний нульовий провідник PEN. Подібна система виконується за стандартами схеми TN-C, яка максимально поширена досі в нашій країні.
Лінія електропередачі найчастіше може бути повітряної або рідше кабельної. На обох конструкціях можуть виникнути несправності, які швидше усуваються у повітряних ЛЕП.
Особливості поділу PEN провідника
Старі лінії електропередач енергетики поступово починають модернізувати, переводити на новий стандарт TN-C-S, а будуються відразу створюють за нормативами TN-S. У ньому четвертий провідник PEN від живильної підстанції подається не однієї, а двома розгалуженими жилами: РЕ і N. У результаті у цих схем використовується вже п'ять жив для провідників.
Трифазне підключення будинку по TN-S
Трифазне підключення будинку засноване на тому, що всі ці жили підключаються до ввідного пристрою будівлі, а від нього електроенергія надходить на електричний лічильник і далі - в розподільний щит для здійснення внутрішньої розводки по приміщеннях і споживачам будівлі.
Практично всі побутові прилади працюють від фазної напруги 220 вольт, яке присутнє між робочим нулем N і одним з потенційних провідників L1, L2 або L3. А між лінійними проводами утворено напруга 380 вольт.
Усередині ввідного пристрою, що використовує стандарт TN-C-S, робиться виділення робочого нуля N і захисного РЕ з провідника PEN, який з'єднують тут же з ГЗШ - головною заземлення корпусу. Її підключають до повторного контуру заземлення будівлі.
Від ввідного пристрою робочі і захисні нулі йдуть ізольованими ланцюжками, які заборонено об'єднувати в будь-якій точці схеми електропроводки.
За старими правилами, що діяли в схемі заземлення TN-C, розщеплення провідника PEN не робити, а фазна напруга бралося прямо між ним і одним з лінійних потенціалів.
Кінцевий проміжок лінії між її опорою до введення в будинок прокладають по повітрю або під землею. Його називають відгалуженням. Воно знаходиться на балансі електропостачальної організації, а не господаря житлового будинку. Тому всі роботи з підключення будинку на цій ділянці повинні виконуватися з відома і за рішенням власника ЛЕП. Відповідно, законодавчо вони зажадають узгодження і оплати.
У підземній кабельної лінії відгалуження монтують в металевій шафі, який розміщують поблизу з трасою, а для повітряної ЛЕП - безпосередньо на опорі. В обох випадках важливо забезпечити безпеку їх експлуатації, закрити доступ сторонніх людей і виконати надійний захист від пошкодження вандалами.
Вибір місця розщеплення PEN провідника
Воно може бути виконане:
- на найближчій опорі
- або на ввідному щиті, розташованому на стіні або всередині будинку
У першому випадку відповідальність за безпечну експлуатацію несе єлектроснабжающая організація, а в другому - власник будівлі. Доступ мешканців будинку до робіт на кінці PEN провідника, розташованого на опорі, заборонений правилами.
При цьому треба врахувати, що дроти на повітряній лінії здатні обриватися з різних причин і на них можуть виникати несправності. Під час аварії на живильної ЛЕП з обривом PEN провідника її ток потече через провід, підключений до додаткового контуру заземлення. Його матеріал і перетин повинні надійно витримувати такі підвищені потужності. Тому їх вибирають не тонше, ніж основна жила лінії електропередачі.
Трифазне підключення будинку, обрив PEN провідника на КТП
Коли розщеплення виконується прямо на опорі, то до нього і контуру прокладають лінію, звану повторним заземленням. Її зручно виготовляти з металевої смуги, заглибленою в землю на 0,3 ÷ 1 м.
Оскільки через неї в грозу створюється шлях протікання блискавки в землю, то її треба відводити від доріжок і місць можливого розміщення людей. Раціонально прокладати її під парканом будівлі і в подібних важкодоступних місцях, а всі з'єднання виконувати зварюванням.
Коли розщеплення проводиться у водному щиті будівлі, то через лінію відгалуження з підключеними проводами будуть протікати аварійні струми, які можуть витримати тільки провідники з перетином фазних жив ЛЕП.
Вступне розподільний пристрій електроенергії
Воно відрізняється від простого ввідного пристрою тим, що в його конструкцію внесені елементи, які здійснюють розподіл електрики по групах споживачів всередині будівлі. Його монтують на введенні електричного кабелю в прибудові або якомусь окремому приміщенні.
ВРУ встановлюють всередині металевої шафи, куди заводять все три фази, PEN провідник і шину контуру повторного заземлення в схемі підключення будівлі по системі TN-C-S.
Усередині шафи ввідного розподільчого пристрою фазні провідники підключаються до клем вхідного автоматичного вимикача або силових запобіжників, а PEN провідник до своєї шині. Через неї виконується його розщеплення на PE і N з утворенням головної заземлювальної шини і її підключенням до повторного контуру заземлення.
Обмежувачі підвищення напруги працюють по імпульсного принципу, захищають схему ланцюгів фаз і робочого нуля від впливів можливого проникнення сторонніх зовнішніх розрядів, відводять їх через РЕ провідник і головну захисну шину з контуром заземлення на потенціал землі.
При виникненні високовольтних імпульсних розрядів великих потужностей в лінії живлення і проходження їх через послідовний ланцюжок з автоматичного вимикача і УЗИП цілком можливий вихід з ладу силових контактів автомата через підгоряння і навіть приварювання їх.
Тому захист цього ланцюжка потужними запобіжниками, виконувана простим перегоранням плавкою вставки, залишається актуальною, широко застосовується на практиці.
Трифазний електричний лічильник враховує витрачається потужність. Після нього підключаються навантаження розподіляються за групами споживання через правильно підібрані автоматичні вимикачі і пристрої захисного відключення. Також на введенні може стояти додаткове УЗО, яке виконує протипожежні функції у всій електричної проводки будівлі.
Після кожної групи УЗО може проводитися додаткове розподіл споживачів за ступенями захисту індивідуальними автоматами або обходитися без них, як показано різними ділянками на схемі.
На вихідні клеми щита і захистів підключаються кабелі, що йдуть до груп кінцевих споживачів.
Особливості конструкції відгалуження
Найчастіше трифазне підключення будинку на живильної ЛЕП виконується повітряною лінією, на якій може виникнути коротке замикання або обрив. Щоб їм запобігти слід звернути увагу на:
- загальну механічну міцність створюваної конструкції
- якість ізоляції зовнішнього шару
- матеріал струмоведучих жил
Сучасні самонесучі алюмінієві кабелі мають невелику вагу, хорошими струмопровідними властивостями. Вони добре підходять для монтажу повітряного відгалуження. При трифазному живленні споживачів від перетину з жили СІП 16 мм2 буде досить для тривалого отримання 42 кВт, а 25 мм кв - 53 кВт.
Коли відгалуження виконується підземним кабелем, то звертають увагу на:
- конфігурацію прокладається маршруту, його недоступність для пошкодження сторонніми людьми і механізмами при роботах в грунті
- захист виходять із землі решт металевими трубами на висоту не менше середнього людського зросту
Кращим варіантом вважається повне розміщення кабелю в трубі аж до введення в ВУ і розподільна шафа.
Для підземної прокладки використовують тільки цілісний шматок кабелю з міцної броньовий стрічкою або виконують його захист трубами або металевими коробами. При цьому мідні жили краще, ніж алюмінієві.
Технічні аспекти трифазного підключення приватного будинку в більшості випадків вимагають великих витрат і зусиль ніж при однофазною схемою.