Схема электропитания частного дома: Страница не найдена – Совет Инженера

Содержание

Схема электроснабжения частного дома 380В 15 кВт

Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.

Однофазное и трехфазное подключение

Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.

При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.

В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.

Подключение по трехфазной схеме

В первую очередь требуется подготовить всю необходимую документацию. Она включает в себя технические условия эксплуатации, которые выдаются организацией – поставщиком электроэнергии. На основании технических условий осуществляется составление проектной документации на электроснабжение объекта.

Вам понадобятся следующие документы:

Договор с энергоснабжающей организацией.
Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

В составляемом проекте учитываются особенности дальнейшего потребления электроэнергии. Все потребители разделяются на группы, которые включают в себя розетки и систему освещения. Каждая группа может быть отдельно выключена, если требуется провести ремонтные работы. В это время другая группа продолжает использоваться, не доставляя хозяевам излишних неудобств.

Для всех групп выполняются расчеты максимальной мощности потребления электроэнергии. В соответствии с этим выбирается и наиболее оптимальное сечение проводников. Как правило, линии освещения прокладываются кабелем, сечение которого составляет 1,5 мм2, а для розеток необходимо уже не менее 2,5 мм2. Каждая группа подключается к автоматическим защитным устройствам, исключающим возгорание проводки в случае короткого замыкания.

Таким образом, при наличии проекта подключения можно выполнить расчеты потребности в материалах, приборах и оборудовании, а также заранее определить размеры электрощита. На прилагаемых схемах отмечаются все места, где располагаются выключатели, розетки, стабилизирующие устройства и другое стационарное оборудование.

Непосредственное подключение может выполняться подземным или воздушным способом. Как правило, в частных домах используется второй вариант, имеющий ряд существенных преимуществ. В этом случае можно воспользоваться любыми схемами подключения, при минимальных затратах времени на выполнение работ. В процессе дальнейшей эксплуатации воздушные линии значительно легче ремонтировать. Большое значение имеет стоимость подключения, которая гораздо ниже, чем при использовании подземной прокладки кабельной линии.

При выполнении воздушного подключения следует учитывать расстояние от дома до столба, которое не должно превышать 15 м. В том случае, когда расстояние больше указанного, требуется установка дополнительного столба. За счет этого исключается сильное провисание или обрыв провода при негативном воздействии внешних факторов. Также следует обратить внимание на то, чтобы провода не создавали помехи пешеходам и транспортным средствам. Высота крепления трехфазной линии составляет не менее 2,7 м и более. Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту.

Силовой щит рекомендуется устанавливать на фасад здания, далее провода идут уже от него по всем помещениям. При наличии электрифицированных пристроек, питающая линия подводится к ним также от щитка. Для подключения и учета потребленной электроэнергии необходим трехфазный счетчик. В основном используются устройства прямого включения, принцип работы которых напоминает однофазный счетчик. В этом случае требуется всего лишь правильно соблюдать схему подключения устройства, размещенную на его задней крышке или в техническом паспорте.

В некоторых случаях в частном доме может использоваться схема полукосвенного включения трехфазного счетчика. Схема подключения дополняется трансформатором напряжения. Для оплаты потребленной электроэнергии показания прибора нужно умножить на коэффициент трансформации, указанный на трансформаторе.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.

Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ, маркируются электрические щиты.

Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.

назначение, виды, принципы проектирования, требования к оформлению

При строительстве частного дома на первое место выходит строительство инженерных сетей и коммуникаций, электроснабжение в частном доме. И здесь основная роль отводится электроснабжению. В создании домашнего уюта большое значение имеют электробытовые приборы, их мощность и количество.

В первую очередь, для электроснабжения, необходимо выполнить проект, он создаётся на основе технических условий. Потом на основании проекта выполняются электромонтажные работы. Всё это должна выполнять специализированная организация, имеющая соответствующую лицензию.

Пример проекта электроснабжения частного жилого дома

Технические условия на электроснабжение

ТУ выдает энергоснабжающая организация. В основном, это местные электрические сети или та организация или фирма, которой принадлежат электросети, от которых будет произведено подключение. Электрические сети могут принадлежать как предприятию электросетей, так и, к примеру, водоканалу, ТСЖ, дачному кооперативу или другой организации.

Подключение электричества к частному дому: мощность

В заявлении на выдачу ТУ необходимо указать, какую мощность вы хотите подключить и на какое напряжение (230/400 В). Предварительно необходимо рассчитать, какую мощность будут потреблять ваши электроприборы. На основании вашего заявления и технической возможности линии электропередач, энергоснабжающая организация выдает ТУ.

Подключение частного дома к электричеству: что важно принять к сведению

Многие просят мощность больше, чем им надо. И это правильно. Заново делать проект на электроснабжение в случае увеличения мощности дело не из дешёвых. Поэтому в заявлении на выдачу ТУ пишут большую мощность, при этом перечень документации аналогичен.

Как провести электричество в частный дом: внешнее электроснабжение

После того, как вам выдали ТУ, вы идёте в проектную организацию, которая сделает проект на основании ПУЭ (правила устройства электроустановок) и СНиП (строительные нормы и правила). В ТУ будет указана общая разрешенная мощность для подключения, сечение кабельной или воздушной линии, марка и тип. Специалисты организации согласно ТУ и нормам выполнят проект, но вы обязаны принять участие в его работе, так как существует ряд нюансов. Схема электроснабжения дома поможет проработать многие детали.

Пример внешнего электроснабжения

В большинстве случаев энергоснабжающая организация выдаёт ТУ на подключение частного дома воздушным вводом. Это делается с целью минимизиции случаев хищения электрической энергии. По этой же причине рекомендуется устанавливать ШУЭ (шкаф учета электроэнергии) на опоре или на фасаде дома. Чтобы не возникало проблем с последующей сдачей электроснабжения на коммерческий учёт, рекомендуется прислушаться к этим рекомендациям.

Сечение вводного провода и его марка

Согласно нормативной документации, вводной кабель должен быть сечением не менее: 10 мм2 для кабеля с медной жилой, и не менее 16 мм2 для кабеля с алюминиевой жилой, если воздушный ввод более 25 метров. Это связано с тем, что этот участок ввода рассматривается как отдельный участок воздушной линии, от столба к дому. Если он составляет менее 25 метров, то сечение медной жилы не менее 4 мм2, алюминиевой не менее 10 мм2.

Сечение выбирают согласно ПУЭ, и зависит оно от системы, будет ли проводник PEN разделен на PE и N или нет. Всё это сделают специалисты проектного института.

Пример, как проводить электричество в частном доме

Необходимо помнить, что сечение кабельной линии выбирается по его длительно допустимому току. Он зависит от способа прокладки. К примеру, самый распространённый кабель – это ВВГ. Если сделать ввод в дом воздушным, а сечение его 10 мм2, то длительно допустимый ток для него составляет 80 А, а если этот же провод тем же сечением проложен в трубе один – трёхжильный, то длительно допустимый ток составляет 50 А. Это уже погрешность примерно 40 %.

Виды однолинейных электрических схем

В зависимости от того, на каком этапе выполнения работ по созданию электрической сети объекта составляется однолинейная схема, зависит её вид и прямое предназначение. На этапе разработки проектной документации составляется расчётная однолинейная схема, служащая основным документом для расчёта параметров системы электроснабжения. Именно этот документ необходим для последующих согласований с органами, выдающими технические условия для подключения объекта строительства к действующим электрическим сетям, каковыми являются электросетевые организации в месте размещения объекта-потребителя электрической энергии.

К сведению! Порядок получения технических условий на подключение к электрическим сетям регламентирован рядом документов. Среди них: Постановление Правительства РФ № 861 от 27.12.2004 «Об утверждении Правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих , «Правил недискриминационного доступа к услугам администратора торговой системы оптового рынка и оказания этих . Все нормативные документы должны быть учтены при разработке документации обязательно.

Расчётная схема квартирного щита загородного дома

На этапе эксплуатации объекта составляются однолинейные исполнительные схемы, на которых отображаются все изменения, вносимые в конфигурацию электрической сети в процессе её использования. Это может быть связано с модернизацией используемого оборудования или его заменой, добавлением новых мощностей или изменением конфигурации магистральных и групповых линий. На крупных объектах, где система электроснабжения подразделяется на несколько уровней, однолинейные схемы составляются по каждой группе потребителей: «объект в целом – цех – участок» и т.д. Изначально делается рисунок, отображающий подстанции (ТП) и конфигурацию сетей их объединяющих, затем схема ТП или ГРЩ (главный распределительный щит) и затем − каждого силового или осветительного щитка, имеющегося на объекте.

К сведению! На объектах различной формы собственности за ведение технической документации и её соответствие предъявляемым требованиям отвечает лицо, ответственное за энергохозяйство (ПТЭЭП гл.1.2 «Обязанности, ответственность потребителей за выполнение правил»).

Исполнительная схема 2-трансформаторной подстанции

На основе однолинейных разрабатываются прочие электрические схемы системы электроснабжения: структурные и функциональные, принципиальные и монтажные.

Шкаф учёта и распределения электроэнергии

Разводка электричества в частном доме ШРУ должна выглядеть следующим образом.

Вводное устройство. Это может быть рубильник типа ЯРВ или автоматический выключатель.
Прибор учёт электроэнергии (индукционный или электронный электросчетчик).
УЗО (устройство защитного отключения), которое защищает человека от опасного действия электрического тока.
Автоматические выключатели, которые защищают электрическую сеть от перегрузок и токов короткого замыкания. Могут устанавливаться дифференциальные автоматические выключатели.

Шкаф учёта и распределения электроэнергии
Есть некоторые нюансы. К примеру, установка УЗО является обязательным, а защита от перенапряжений – нет. Скачки напряжений в электрической сети сегодня не редкость. Но в частных домах рекомендуется совместить защиту от перенапряжений и защиту от импульсных перенапряжений, вызванных ударом молнии. В данном случае лучшим вариантом будет установить в вводной электрощит УЗИП, защиту от импульсных перенапряжений. В таких случаях предусматривается резервное электроснабжение дома.

Схема ШРУ с учётом внутренней электропроводки

Специалисты проектной организации будут комплектовать электрощит с учётом внутренней электропроводки и её разводки. Поэтому предварительно необходимо нанести на план дома точки установок розеток и мощность электробытовых приборов, которые будут к ним подключаться. Исходя из этого, будет определяться однолинейная схема электроснабжения дома или многолинейная.

На этом видео вы можете посмотреть на однолинейную схему электроснабжения частного жилого дома

Так же необходимо сделать и относительно сети освещения, места установки выключателей, светильников и их мощность. На основе ваших данных и в соответствии ПУЭ и СНиП специалисты проектной организации выберут защиту для сети освещения и розеточной сети, а так же план разводки электропроводки по дому.

Особенности обустройства распределительного щитка

Трехфазный щит учета

Однолинейная схема щита учета 15 кВт 380В (как частный случай) – самый распространенный вариант построения этой части системы энергоснабжения. При ее обустройстве рассматриваются следующие варианты комплектации, учитывающие различия однофазного и трехфазного питаний:

Использование в качестве защитного оборудования стандартных однополюсных автоматов и УЗО (по одному на каждую фазу).
Применение в схеме одних 4-хполюсных дифференциальных приборов.
Установка в щитке двухполюсных автоматов, дополненных кросс-модулем и УЗО.
Монтаж однополюсных линейных автоматов совместно с 4-х полюсным УЗО и кросс модулем.

Каждый из этих вариантов при наличии места в щитке подходит для обустройства и подключения полноценной трехфазной системы энергоснабжения. Выбор конкретного набора коммутирующих устройств зависит от предпочтений и финансовых возможностей хозяина загородного жилья.

Варианты заземления

Заземление служит для защиты человека от вредного воздействия электрического тока, если напряжение бесперебойное. Суть заключается в том, что при прикосновении человека к поврежденному участку цепи, и тем самым попадая под опасное напряжение, электрический ток идёт по наименьшему сопротивлению. В данном случае выполняют заземление с наименьшим сопротивлением, чтоб электрический ток пошёл не через вас, а через систему заземления в землю. Но для этого систему заземления необходимо выполнить в соответствии с правилами.

Контур заземления

Если на участке возле вашего дома хватает площади для контура заземления, то необходимо его выполнить. В данном случае, в землю вбиваются как минимум три вертикальных электрода, длиной не менее 2 м. Расстояние между ними должно быть не меньше, чем их сама длина. Вбиваться они должны в траншею, глубина которой должна быть не меньше 0.5 м.

При помощи горизонтальных металлических стержней они соединяются при помощи сварки и выводятся к зданию, после чего подводятся к вводному устройства дома. После монтажа заземления измеряют сопротивление тока. Если оно не соответствует, то забивают дополнительные электроды до тех пор, пока сопротивление заземления не будет доведено до нужного показателя.

Модульное заземление

Если не хватает площади для контура, часто выполняют модульное (точечное) заземления. В последнее время модульное заземление стало популярным, и не только из-за нехватки площади. Вбивается вручную или при помощи перфораторов в землю специальный электрод на глубину до 15 – 25 м. Одновременно с этим измеряется сопротивление.

Схема электрополитического заземления

Внимание! В частных домах и дачах при бытовом напряжении 220 Вольт / 380 Вольт сопротивление должно быть не более 30 Ом. Если оно не соответствует этому показателю, то заземление на вашем участке не защитит вас от опасного действия электрического тока, так как оно не больше, чем просто обыкновенное железо, бездарно закопанное в землю.

На этом видео можете посмотреть, как правильно делать модульное заземление при подводе электричества к дачному дому

https://youtu.be/AouaoZfmo44
Единственный минус модульного заземления в том, что неизвестно, на какую глубину нужно забить электрод, пока показатель сопротивления заземления не достигнет нужной отметки. Может, и на 30 м, а это уже высота 9-ти этажного дома.

Помните, что работы, связанные с оборудованием системы энергоснабжения, должны выполняться только квалифицированными специалистами!

как сделать — схема электроснабжения частного дома

Автор: Кургузов А.В, инженер по электроснабжению

Сложно представить себе современный коттедж без электричества. Но для того, чтобы электрика в доме функционировала – горел свет, и можно было пользоваться электроприборами, недостаточно просто подключить его к линиям электропередач. Электропроводка в доме должна быть выполнена профессионально. При этом необходимо строгое соблюдение мер пожарной и электробезопасности.

Основные правила разводки электропроводки

Каждая работа начинается с планирования. Любой коттедж строится по проекту, включающему планировку помещений. Они также используются для создания рабочей документации. Именно по ней в дальнейшем выполняется электромонтаж в частном доме. На каждое из помещений должно быть разработано:

Однолинейная схема – освещение, размещение розеток и электрооборудования. В ней указывается – тип и мощность электрооборудования, типы кабелей, способы их прокладки

Схема расположения кабельных трасс – освещение, розеточные группы, силовые установки

Спецификация – список используемого оборудования и материалов

Краткие рекомендации

Отдельно отмечаются места будущей установки потребителей, относящихся к группе мощных (электроплита, стиральная и посудомоечная машина, кондиционер, бойлер и т.д.). Схема электроснабжения частного дома для каждого из таких потребителей должна предусматривать прокладку собственной линии

Определяясь с необходимым количеством розеток, следует руководствоваться народной мудростью о том, что их много не бывает (особенно, когда речь идет о кухне или помещении, в котором планируется установить компьютер, TV и т.д.) – с одной стороны. Но необходимо помнить, что электропроводка в частном доме может значительно подорожать из-за избыточного количества розеток. Комфортный минимум на помещение – от пяти розеток

При выборе места под розетки и выключатели следует исходить из обеспечения удобства пользования ими для каждого члена семьи. Обязательно нужно учитывать, в какую сторону открываются межкомнатные двери

Для помещений с повышенной влажностью (например, санузел) выключатели и розетки требуется устанавливать с наружной стороны стены. Если это невозможно, то использовать только влагозащищенные розетки

Схема электроснабжения дома для таких помещений, как длинные коридоры, спальни и лестницы, рекомендуется предусматривать установку нескольких выключателей (проходных)

Для питания слаботочных систем (антенные и компьютерные кабели, датчики ОПС) требуется прокладка собственных линий. Причем их требуется удалить от идущей рядом электропроводки в частном доме (силовых или осветительных трасс) на 500 мм и более. Это необходимо для исключения вероятности возникновения помех

Основные правила разметки и прокладки электропроводки

Выполненные работы по электрике должны обеспечить бесперебойную доставку в нужное место требуемого количества электроэнергии для надежной работы освещения и подключаемых потребителей.

Место для прокладки электропроводки в частном доме выбирается так, чтобы она не мешала монтированию иных инженерных систем (функционированию существующих) и не налагала ограничений на осуществление плановых отделочных работ в помещении.

Добиться этого можно, если схема электрики в доме устанавливается с учетом ряда несложных правил:

Необходимо выполнить прокладку электрической сети только параллельно, либо строго перпендикулярно поверхности полов

При прокладке электрики по стене, от точки подключения кабель прокладывается вверх по вертикали. Если разводка выполнена под полом, то вертикально вниз до необходимой горизонтали, с которой он должен соединяться в распределительной коробке

Если в комнате планируется установка натяжного потолка, кабель прокладывается над ним

Схемы разводки электропроводки

Электроснабжение частного дома допускает выбор любых направлений трассировки кабельных линий во внутренних помещениях.

Желательно при разработке электрической схемы руководствоваться следующими рекомендациями.

Питающий кабель системы электроснабжения рекомендуется прокладывать под потолком на расстоянии не менее 150-200 мм. Это не создаст в дальнейшем проблем, если Вы решите смонтировать подвесной или натяжной потолок.

При прокладке вертикального участка электропроводки оставляется «зона безопасности» по 100 мм с каждой стороны. Здесь не рекомендуется закреплять что-либо

Расстояние от вертикального кабеля до угла стены, оконного или дверного проема должно быть не менее 200 мм (включая 100 мм зоны безопасности). Это исключит возможное разрушение стены при выполнении штроба

Строгих требований по высоте размещения розеток и выключателей нет. Есть рекомендации.

Из личного опыта можем посоветовать устанавливать розетки на высотах:

400 мм от пола – во всех помещениях

950-1000 мм – в кухнях с низкими кухонными гарнитурами

1100-1150 мм – с высокими

Оптимальная высота выключателя – 900 мм.

В целом схема электроснабжения частного дома должна выглядеть следующим образом:

ввод (220В). Ноль (N) и фаза (L) заводятся во вводной автомат защиты;

с него, на электросчетчик;

далее L подключается к каждому из автоматов защиты определенной группы потребителей (параллельно), затем на УЗО этой же группы;

N подается на УЗО сразу после счетчика;

Отсюда L параллельно подключается к защитным автоматам конкретных потребителей (холодильник, компьютер, микроволновая печь), а от них непосредственно на потребитель;

N после УЗО подается на соответствующую шину, к которой подключается потребитель;

Кроме этого потребитель должен подключаться к заземлению (РЕ) защитной нейтрали.

Готовимся к монтажу электропроводки

Прежде, чем перейти к практическим работам, необходимо закупить материалы и обзавестись необходимым инструментом. Если электрика в доме предполагается к выполнению по проекту, то состав необходимых оборудования и материалов указан в спецификации. Если нет, то в зависимости от применяемой схемы из материалов Вам, скорее всего, потребуется:

Электрический провод и кабель в ассортименте

Распределительный щиток (ЩР). В частном доме необходимо иметь два щитка – внешний и внутренний

УЗО и дифференциальные автоматы защиты

Розетки

Подрозетники

Выключатели

При необходимости гофрированная трубка для прокладки (гофра) и кабель-каналы требуемой геометрии

Клеммники (соединительные элементы для монтажа кабеля без пайки)

Изолента

Метизы для крепежа

Количество кабеля в первом приближении рассчитывается по составленным схемам или проекту. При этом обязательно следует делать запас на монтажные припуски (из расчета 100-150 мм на каждую точку). А вот конкретные характеристики кабеля, УЗО и автоматов указано в проекте или выбирается с учетом планируемого максимума потребляемых мощностей.

Рассчитать это значение для электроснабжения дома вполне можно самостоятельно. Для этого достаточно школьного курса физики и знания необходимых формул, которые легко можно найти в справочниках и интернете.

Чаще всего электрическая схема реализуется с использованием кабели ВВГ российского производства:

3х1,5 — жесткий кабель с тремя медными жилами сечением по 1,5 мм². Электрика в частном доме на участке от осветительного прибора до монтажной коробки и выключателя прокладывается этим кабелем

3х2,5 – самый ходовой кабель. Им прокладываются основные участки внутридомовой электропроводки (от соединительной/распределительной коробки до розетки, от ЩР до распредкоробок)

2х6 – разводка электрики в доме выполняется этим кабелем на участке от вводного устройства (ВРУ) до внутреннего ЩР

5х6 – используется, если в коттедже имеются потребители, которым необходимо трехфазное питание (электроплита, место подключения сварочного аппарата и т.п.)

Наиболее востребованными автоматами являются изделия, рассчитанные на силу тока:

20А – используются в розеточных группах

16А – для линий осветительного оборудования (внутридомовых источников освещения)

Монтаж электропроводки

Практические работы по реализации схемы электрической сети будут зависеть от следующего:

Из каких материалов изготовлены межкомнатные стены (каменные, деревянные или гипсокартонные)

Какого типа проводка в загородном доме (открытая, комбинированная или закрытая) предполагается к установке

Места выполнения прокладки (по стене или под полом)

Монтаж электричества можно выполнить разными вариантами.

Провести электромонтажные работы до этапа оштукатуривания стен (кабель крепится по поверхности стены и в дальнейшем закрывается штукатурным составом)

Выполнить прокладку электропроводки дома в предварительно проделанных штробах (каналах в стене или штукатурке)

Проложить кабель в полостях стен из ГКЛ

Если планируется установка наружной электрической проводки, предварительно крепятся кабель-каналы

Разметка каналов

Электропроводка в частном доме прокладывается по факту выполнения всех подготовительных работ.

Работы начинаются с разметки. Удобнее всего выполнять ее с использованием лазерного уровня. Необходимую точность может обеспечить и водяной уровень, однако работать с ним достаточно неудобно.

Этапы этой работы следующие:

На стены переносятся места будущей установки розеток и выключателей

Размечаются горизонтальные и вертикальные участки кабеля, подлежащего укладке

Обозначаются места установки соединительных и распределительных коробок, ШР, счетчика

Штробление стен

Будем исходить из того, что обустраивается электрика в доме с каменными стенами (блоки, кирпич) и предстоит скрытый монтаж.

В местах установки оконечных элементов высверливается место под установку подрозетников (коробок). Для этого можно использовать перфоратор или ударную дрель с коронкой по бетону нужного диаметра

Прорезаются горизонтальные штробы для последующего монтажа электропроводки в доме. Удобнее всего делать это специальным инструментом, штроборезом. Если его нет, то можно использовать болгарку с алмазным кругом по бетону и перфоратор. Данные работы приводят к образованию огромного количества пыли. Поэтому рекомендуется закрыть дверь в помещение и работать в респираторе и защитных очках

Выполняются вертикальные штробы. Используется тот же инструмент и технология, что и при штроблении горизонтальных участков

После того, как осядет пыль, рекомендуется убрать мусор. При наличии промышленного пылесоса, собрать пыль.

Монтаж кабельно-проводниковой продукции

Согласно схеме устанавливаются подрозетники, соединительные и распределительные коробки. Для этого рекомендуется использовать гипс или строительный алебастр.

При установке подрозетников требуется учитывать два момента.

Если планируется оштукатуривание стен частного дома или использование иных отделочных материалов, внешняя кромка подрозетника должна выставляться в плоскости будущей наружной поверхности стены (немного выступать за пределы стены, в которой монтируется)

Подрозетник требуется установить таким образом, чтобы нижняя грань вставленной в него розетки (вариант, выключателя) располагалась параллельно полу

Монтаж распределительной коробки

Распределительные коробки используются для стыковки и разветвления электропроводки по заранее разработанной схеме.

Установка распределительной коробки может осуществляться, как открыто, так и скрыто. При скрытой установке коробка монтируется в специально подготовленное отверстие в стене и закрепляется алебастром. Это отверстие подготавливается на стадии штробления стен.

Далее с конца, подведенного к коробке кабеля, снимается изоляция (со всего кабеля и каждого из проводников). Подготовленная часть вводится в распределительную коробку через специальные отверстия в ее стенках, которые требуется предварительно прорезать.

После этого концы разных кабелей соединяются с обязательным учетом полярности в единую схему:

«Земля» (РЕ) имеет желто-зеленую оплетку

Рабочий ноль (N) – синюю

Фаза (L) – красную или коричневую (иногда белую)

Соединения выполняются с использованием специальных клеммников или иных соединительных устройств, которых существует достаточно много. Использование скруток – недопустимо.

Собранный участок электропроводки необходимо прозвонить.

Монтаж распределительного щитка

Внутренний распределительный щиток электроснабжения рекомендуется устанавливать в непосредственной близости от счетчика и места ввода подающего кабеля.

Он может крепиться на стене дома, либо убираться в специальную нишу. Это зависит от исполнения щитка – скрытой или открытой установки.

Работы требуется выполнять в строгом соответствии с требованиями ПУЭ (седьмое издание, глава 7.1.).

В электрощитке имеются специальные рейки DIN, на которых закрепляются все защитные автоматы и УЗО. В зависимости от модели щитка в его дверце может потребоваться прорезать нужное количество отверстий.

Не рекомендуется размещать щиток в помещениях с повышенной влажностью.

После того, как схема системы электроснабжения полностью собрана, ее прозванивают (убеждаются в исправности).

После этого крышки соединительных и распределительных коробок закрываются и штробы по всей длине заделываются цементным или штукатурным раствором.

На этом электромонтаж первого этапа заканчивается.

Установка электротехнических изделий

Работы по установке электротехнических изделий относятся ко второму (завершающему) этапу. Они выполняются после окончания отделки помещений коттеджа.

Работы по установке электротехнических изделий включают в себя:

Установку выключателей и розеток

Расстановку и подключение потребителей

Подключение осветительных приборов

Проверку работоспособности электропроводки дома в целом

Заключение

Электроснабжение дома – система, которая при халатном и невнимательном отношении к ней может доставить немало хлопот ее владельцу. Некорректно разработанная схема, некачественный материал и неквалифицированный монтаж могут свести на нет все позитивные ожидания. Мы рекомендуем работать только с профессионалами своего дела. И этот профессионализм должен быть подтвержден реальными успешными примерами работ.

Читайте другие статьи по данной тематике

Услуги по данной тематике

Проектирование и монтаж электроснабжения частного дома, квартиры, офиса и др.

Главная страница
Услуги

За последние 20 лет в России нормы потребления электроэнергии значительно изменились. Если раньше всю электропроводку в доме рассчитывали исходя из максимальной нагрузки в 1 кВт, то сейчас нормы расхода электроэнергии увеличивают эту цифру на прядок и даже более. Например, схему электроснабжения 15 кВт можно использовать как пример проекта электроснабжения частного дома в современных реалиях. Действительно, использование таких мощных электроприборов, как электроплита, электрический котёл отопления и др. вынуждают проектировщиков создавать проекты электроснабжения с расчётом на высокие нагрузки.

Согласование проекта электроснабжения

Если раньше собственники загородных домов сами подключались к ЛЭП, то сейчас для этого требуется согласование проекта электроснабжения. Сам проект электроснабжения дома обычно выполняется как однолинейная схема с обязательным указанием сечения электропроводки, типа защитных автоматических устройств и расчётом всех возможных нагрузок.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома, включаемая в проект, направляется к поставщику электроэнергии, который определяет технические условия на подключение к электросети. Монтаж внутреннего электроснабжения выполняется согласно этим требованиям, после чего проводится осмотр и проверка внутренней электросети и выдаётся разрешение Ростехнадзора на её эксплуатацию.

Такой сложный порядок согласования схемы электроснабжения частного дома приводит к необходимости выбрать грамотного исполнителя для создания проекта электроснабжения и проведения монтажных работ. Специалисты нашей компании как раз обладают необходимым опытом в данной сфере, и готовы в минимально возможные сроки составить однолинейную схему электроснабжения дома, выполнить монтаж сетей электроснабжения и провести все необходимые согласования.

Монтаж электроснабжения в соответствии с проектом

При создании проекта электроснабжения цена определяется его сложностью, и в общем случае зависит от площади дома или квартиры. По готовому проекту дальнейший монтаж систем электроснабжения сможет выполнить любой электромонтёр, но мы рекомендуем поручить это нашим специалистам, так как они гарантируют качество работ и используемых материалов. Любой самый замечательный проект может быть испорчен неграмотной реализацией и применением дешевых непроверенных материалов. С нашим участием это исключается, так как мы проверяем сертификаты на все закупаемые материалы и выполняем работы в строгом соответствии с принятыми в строительстве нормами и правилами.

Для создания схемы электроснабжения или проекта электроснабжения квартиры, а также монтажа электроснабжения обращайтесь в АйДистрибьют. Мы обеспечим быстрое и качественное исполнение вашего заказа с использованием недорогих, но проверенных материалов. Наши мастера уже выполнили тысячи подобных заказов, и готовы реализовать любой проект, в том числе монтаж электроснабжения загородного дома, квартиры, офиса, торгового или производственного предприятия. Обращаясь к нам, вы получаете строгое оформление по договору и гарантию на выполненные работы. В таком важном деле, как обеспечение электрической безопасности, не бывает мелочей, и наши монтажники это подтверждают в своей ежедневной работе.

Схема электропроводки в частном доме своими руками (фото, видео)

Каждый домовладелец, который строит дом, делает капитальный ремонт в старом доме желает быстро и надежно провести монтаж электрической проводки с минимальными затратами. Для этого составляется проект и схема электропроводки в частном доме, где учитываются все основные элементы плана:

источник питания, к которому будет осуществляться подключение,
тип и напряжение сети трехфазная – 380 В или однофазная – 220 В,
место размещения узла учета и марка прибора (счетчика),
место размещения, размеры и используемые материалы для контура заземления,
марка кабеля, его сечение и длина до распределительного щита,
место установки распределительного щита,
количество, защитных автоматов и их номиналы,
маршруты прокладки кабелей с указанием маркировки,
места установки, распределительных коробок, розеток, выключателей и осветительных приборов,
сечения проводов на розеточных группах, освещения и отдельных линиях для нагревательных приборов, проект предусматривает еще много других деталей.

К составлению проекта и согласованию с энергетиками, придется привлекать специалистов. При этом монтажные работы и подключения от узла учета, распределительного щита по всему дому можно несложно выполнить своими руками.

Последовательность плана выполнения монтажных работ

Для того чтобы система электроснабжения работала надежно надо грамотно составить проект, рассчитать все параметры и подобрать необходимые материалы. В первую очередь определится с источником питания, откуда провести электроэнергию на распределительный щит. Это может быть воздушная ЛЭП (линия электропередач), РП – распределительная подстанция, или другие варианты, возможные на участке. Выбирать надо оптимальный план, учитывая следующие факторы:

расстояние до дома,
условия прокладки воздушная линия или подземный кабель, от этого зависит марка кабеля, объем проводимых работ и стоимость,
какие мощности для потребления может выделить вам организация, которой принадлежит ЛЭП или РП,
сети, трехфазная с напряжением 380В или одна фаза на 220В.

Подключиться к сетям своими руками не получится, все условия обязательно согласовываются с энергетиками, должностными лицами организаций, на балансе которых находятся электросети, это предусмотрено проектом. Трехфазные сети редко используются для электроснабжения частных домов, рассмотрим классический вариант с одной фазой напряжением 220В.

Расчет потребляемой мощности

Сложите мощность всех основных бытовых электроприборов планируемых к использованию. Эти данные обязательно отмечаются в паспорте на изделия или на корпусе оборудования. Р мощность обозначается в Вт. (Ваттах).

Таблица потребляемой мощности электроприборов

По предварительным расчетам получается 6 кВт, добавьте в проект 2-3 кВт на перспективу использования дополнительных бытовых электроприборов Р = 9 кВт. Зная мощность и напряжение можно рассчитать параметры необходимого кабеля, от ЛЭП до распределительного щита в доме.

Выбор сечения кабеля по длине и мощности

Рассчитываем максимальный ток нагрузки:

Iн = P/U·cosφ
U – напряжение 220 В,
Cosφ = 1,
Iн = 9000 Вт./220 В = 40,9 А.

Расчеты для медных проводов

Для ускорения процесса воспользуемся таблицами определения S кабеля, по мощности, току, длине и материалу проводов (медные или алюминиевые). Таблицы есть в ПУЭ (правила устройства электроустановок), в Интернете и других нормативных документах.

По требованиям ПУЭ монтаж проводки в частных домах делается только кабелем с медными проводами. Поэтому будем придерживаться плана для медного провода, сеть с одной фазой, напряжение 220В.

Расчеты для алюминиевых проводов

В нашем случае ток 40А, мощность 9 кВт, в таблице таких показателей нет, для проекта выбираем на ступень выше 46 кВт,10,1 А – соответствуют медному кабелю с сечением проводов 6 мм/кв. Это с условием, что длина кабеля будет составлять несколько десятков метров. Если по плану более 80 м надо учитывать потери.

Все провода за счет неоднородности метала, имеют удельное сопротивление, по причине которого энергия теряется на нагреве.

При потерях напряжения выше 5%, сечение проводов следует увеличивать, рассчитаем сопротивление кабеля:

Удельное сопротивление металлов

R = pL/S
р – удельное сопротивление 0,0175,
L – длина кабеля 100 м,
S – площадь сечения проводов 6 кв./мм.

R = 0,0175·100/6 = 0,291 Ом,

Это значение надо удвоить, ток по кабелю проходит дважды, по фазе в нагрузку и по нейтральному проводу в сеть R = 0,583 Ом.

Рассчитываем потери:

Uпот. = I·R = 2 х 10А х 0,583 Ом = 11,6 В.

В процентном соотношении: 11.6 В./ 220В х 100% = 5.27% потери составляют немного больше 5%. Выбираем кабель по таблице на ступень выше 10 кв./мм. Все эти вычисления проводятся своими руками в спокойной домашней обстановке. Прежде чем подключаться к ЛЭП, подготовьте узел учета и распределительный щит. Заведите в него кабель, подключите провода к вводному автомату защиты и заземлению, установите контур заземления. Со стороны ЛЭП или РП подключения делают электрики обслуживающей организации, своими руками туда лучше не лезть, это небезопасно и противозаконно.

Установка контура заземления

Этот план работ не требует сложных расчетов, больше физической нагрузки, земельные работы по рытью траншеи выполняют своими руками, если позволяет здоровье. Контур заземления важный элемент в схеме электропитания дома, он обеспечивает безопасную эксплуатацию сети. Поэтому его устанавливают и подключают к распределительному щиту до подачи электроэнергии с вводного кабеля.

Установка контура заземления

По проекту, размещать контур надо в 2 – 3 метрах от фундамента, со стороны распределительного щита. Роют траншею формой равнобедренного треугольника, со сторонами 1.2м, глубиной полметра. По углам траншеи забиваются штыри, на глубину до 3м, сверху оставляют 25 см, для соединения сторон горизонтальной полосой.

В качестве горизонтальных элементов можно использовать уголок 50х50х5 мм, вертикальными элементами служит стальная планка 40х4 мм. Заземляющий проводник от контура до щита из металлической полосы или круглой стали сечением не менее 16 кв./мм. Все соединения элементов конструкции контура делаются сваркой до корпуса распределительного щита. Заземляющий проводник на щите крепится болтами, место соединения тщательно зачищается и смазывается токопроводящей смазкой.

Монтаж элементов распределительного щита

На плане показаны вводные защитные автоматы, буквой L обозначен фазный провод красного цвета.

N – нейтральный провод синего цвета, РЕ – желто-зеленый провод вводного кабеля крепится к шине контура заземления.

После подключения вводного кабеля к счетчику и основному автомату защиты, можно делать заявку для присоединения к ЛЭП.

Это позволит в процессе дальнейшего монтажа с электрощита запитывать ручные электроинструменты, дрель, болгарку, паяльник, временное освещение и другие. Можно будет установить и подключить автоматы защиты для других групп, проверить их работоспособность.

Электромонтаж проводки от распределительного щитка

От распред щита монтаж электропроводки в доме может быть двух видов:

Скрытая проводка от РЩ до распределительных коробок, выключателей, розеток делаются штробы, в которые вкладывается кабель. Для остальных элементов, алмазной коронкой сверлятся круглые отверстия Ø72-80 мм, в них вставляются коробки и подрозетники. После того как проводка расключена и проверена, концы проводов выведены в места подключения подрозетники и коробки фиксируются гипсом или алебастром.

Чтобы облегчить физические нагрузки на свои руки, штробы можно не делать, плоские кабеля специальными клипсами крепятся к бетонным и кирпичным стенам. Потом все это закрывается слоем штукатурки, при условии, что элементы крепления не будут выступать более чем на 1.5 см.

Открытая проводка применяется на сборно-щитовых и деревянных стенах, распределительные коробки, розетки, выключатели привинчиваются к стене шурупами. Провода для эстетичного вида лучше уложить в пластиковые кабель-каналы, они бывают разной ширины высоты. Размеры выбираются в зависимости от количества и толщины кабелей, расположенных на интервале. Кабель каналы делают различного цвета, можно удачно подобрать под любой интерьер, дерево светлой или темной породы, или белый пластик на чистую гипсокартонную стену. Монтаж открытой проводки легче выполнить самому, он менее трудоемкий.

Практика показывает, что при монтаже в частном доме делают между распределительными коробками кабель-каналы большего размера, от коробки до выключателя или розетки, достаточно узкого и неглубокого. По общей магистрали между коробками осветительные группы прокладываются кабелем с проводами S 1,5 или 2,5 кв./мм. От коробки до выключателей и осветительных приборов провод S – 075-1,5 кв./мм. В розеточных группах, между коробками провод S – 4 кв./мм, после коробки 2,5 кв./мм.

Обратите внимание, коробки, розетки и выключатели, для скрытой и наружной проводки имеют разные конструкции. Для нагревательных приборов большой мощности, теплых полов, отопительных котлов, сплит-систем, стиральных машин и кондиционеров и других бытовых приборов прокладываются отдельные кабеля, от каждого прибора до щитка, и ставится индивидуальный автомат защиты. Сечение провода на этих группах не менее 4-6 кв./мм в зависимости от мощности электробытового оборудования. Корпуса такого оборудования обязательно заземляются.

Все кабели должны иметь три или четыре жилы, по требованиям ПУЭ (правила устройства электроустановок), электромонтаж делается только медными проводами.

Все современные электробытовые приборы и розетки имеют клеммы для провода заземления. На всех розетках и осветительных приборах выводится проводник с желто-зеленой изоляцией. В распределительных коробках эти провода соединяются в один контакт. В итоге общий провод заземления выходит на заземляющую планку распределительного щита и контур заземления.

Красный провод подключается к фазе, его надо обязательно провести на розетки и выключатели, синий считается нейтральным. Обратите внимание, что эти требования невозможно выполнить в распределительных коробках осветительной группы. Особенно когда подключается люстра к многокнопочному выключателю. В коробке на таких коммутациях допускается соединять провода любого цвета, но на выключатель общим проводом должен выходить, красный с фазой. При внимательном подходе все доступно сделать своими руками.

Схема распределения проводки по группам

Выбор кабеля для проводки в помещениях

Для скрытой проводки, под штукатуркой хорошо использовать плоские кабели марки ППВ, ВВП, ШПВ, ШВВП, с двойной изоляцией, с тремя жилами. Сечение выбирается по группам, план расчетов уже описан. Из многолетней практики электрики, которые выполняли своими руками эти работы, знают не рассчитывая:

На группы освещения от щита, между распределяющими коробками укладывают провод S = 1.5 2,5 кв./мм. От распределяющих коробок до выключателей и приборов освещения S 0,75 -1,5 кв./мм.
Для розеточных групп между коробками S- 4 кв./мм, от коробки до розетки S- 2.5 мм/кв.
На отдельных группах, мощных нагревательных приборов, стиральные машины, кондиционеры, отопительные котлы и электроплиты прокладывают кабель не ниже 6 кв./мм. По плану для каждого вида бытовой техники своя линия и отдельный автомат защиты исходя из потребляемой мощности и токовой нагрузки.

Хочется надеяться, что информация в этой статье будет полезна. Если выполнять работы по проекту, учитывая план последовательности, сложных работ мало. Большинство операций можно выполнить своими руками, не торопитесь, поочередно выполняйте намеченные планом работы. В противном случае исправление ошибок будет стоить дороже, и задержит монтаж по времени.

Схема электропроводки 380 в частном доме

Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. В современном жилье устанавливается большое количество бытовых приборов и всевозможного оборудования и все эти устройства потребляют электроэнергию. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.

Однофазное и трехфазное подключение

Подключение по трехфазной схеме

Вам понадобятся следующие документы:

Договор с энергоснабжающей организацией.
Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

Трехфазные распределительные щиты 380В часто применяют в частных домах и на много реже в квартирах в новостройках. Это позволяет снизить сечение подходящего к дому кабеля и грамотно распределить нагрузку. Зачастую отведенная мощность на дом составляет 15 кВт. Это очень широко распространенная практика в нашей стране. При такой отведенной мощности нужно устанавливать вводной автоматический выключатель номиналом 25А. Также 3-х фазное электроснабжение позволяет подключать электроплиты по трехфазной схеме. Это позволяет уменьшить номинал автомата, снизить сечение кабеля и уменьшить потребление тока по фазе. Например, варочная панель мощность 7кВт при однофазном подключении будет потреблять ток 31А, а при 3-х фазном подключении будет потреблять около 10А по каждой фазе. Давайте ниже рассмотрим типовые и не типовые трехфазные схемы в с наглядными примерами реальных собранных электрощитов.

Трехфазная схема распределительного щита

Типовая схема трехфазного щита состоит из входного 3-х фазного автоматического выключателя и нескольких групповых автоматов, которые защищают только свои отходящие однофазные линии. Тут на входе стоит 3-х полюсный автоматический выключатель номиналом 25А-40А и с характеристикой выше групповых однофазных автоматов (с характеристикой С). Это необходимо для попытки соблюдения селективности и исключения одновременного срабатывания входного автомата и группового. Хотя при коротком замыкании скорее всего сработают и вводной автомат С25 и групповой В16. При такой минимальной разнице номиналов автоматических выключателей добиться селективности практически не возможно.

В схеме все нулевые проводники заводим на общую нулевую шину, все заземляющие проводники заводим на общую шину заземления, а фазные проводники на автоматические выключатели. Объединять групповые автоматы по фазам можно с помощью перемычек из провода, а лучше с помощью специальной гребенчатой шины. Ниже представлена типовая трехфазная схема распределительного щита 380В. Может кому и пригодится я сюда еще вставил счетчик электроэнергии. Здесь представлена система заземления TN-S. Если у вас система заземления TN-C, то вам обязательно нужно делать переход на систему заземления TN-C-S, т.е. разделять входящий PEN проводник на самостоятельные нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники. Как это правильно организовать читайте здесь.

Вот наглядный пример подключения автоматических выключателей в 3-х фазном электрощите. Все фото сборки данного щитка можете посмотреть здесь: Сборка трехфазных электрощитов на заказ

Если у кого-то в доме помимо однофазных потребителей есть трехфазная нагрузка, например, электрическая плита, то вам должна пригодиться следующая схема трехфазного распределительного щита. В представленном варианте можно подключить один 3-х фазный прибор и несколько однофазных.

Если в щитке нет места для счетчика электроэнергии или он стоит в другом месте, то вот схема щита 380В аналогичная предыдущей, но уже без прибора учета. Тут все фазные проводники напрямую идут на групповые автоматические выключатели.

Если с предыдущими трехфазными схемами распределительных щитов все понятно, то идем дальше. Ниже для вас выложил схему, где еще присутствуют УЗО и дифавтомат. С их помощью обязательно нужно защищать все группы розеток. Этого требует ПУЭ, а также электробезопасность должна быть на первом месте. Тут дифавтомат стоит только на стиральную машину, так как в случае его срабатывания найти неисправность будет не так сложно. УЗО в паре с автоматическим выключателем стоит на группу кухонных розеток. Почему в паре можете узнать тут. Это сделано для облегчения поиска неисправности, так как в них будет включено много разных электроприборов. Если сработал автомат, то значит где-то короткое замыкание или если вы включили в сеть все электроприборы одновременно, то скорее всего перегрузка. Если сработало УЗО, то вероятнее всего появилась утечка в каком-то бытовом приборе. Ниже нарисовано как правильно подключить УЗО и подключить дифавтомат в щитке 380В.

Ниже представлен реальный пример трехфазного щита с подключением 2-х полюсных и 4-х полюсных УЗО.

Вот еще одна схемка может кому и пригодится. Она построена на одном общем (входном) и нескольких групповых УЗО.

Ниже представлены полностью готовые к монтажу трехфазные щитки. Это моя работа по сборке электрощитов на заказ. Данная услуга доступна всем желающим из любой точки нашей необъятной родины. Любые вопросы по данному вопросу пишите на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Я готов вам предложить закупку комплектующих у официальных поставщиков электроматериалов по личной скидке до 20% от розничной цены ЭТМ. При заказе сборки электрощита разработка схемы и паспорт идут бесплатно. Буду очень рад вашим заказам. С каждого собранного электрощита 50% дохода идет на погашение ипотеки. Сделаем вместе жилье доступным для электромонтажника )))

Еще вас будут радовать цветные наклейки)))

Остались вопросы? Буду рад на них ответить в комментариях. Если и после этого ничего не понятно, то не искушайте судьбу и позовите грамотного электрика.

Электрик, химик, механик и программист едут вместе в машине. Вдруг заглох мотор.
– Электрик говорит, – «Наверно аккумулятор сел».
– Химик говорит, – «Нет, скорее всего не тот бензин».
– Механик,- «Я думаю, что это передача не работает.»
– Программист, – «Может выйдем из машины, и зайдем обратно?»

В этой статье расскажем, как правильно сделать разводку трехфазной электропроводки в частном доме, какие здесь есть нюансы и особенности.

В чем разница между однофазным и трехфазным подключением?

В нашей стране, как и во всем мире, принята трехфазная система энергоснабжения. Стандартная трехфазная проводка включает в себя три активные фазы А, В, С, нулевой N и защитный РЕ проводники. Причем при передаче энергии чаще всего используется вариант, где совмещены N и РЕ. Однофазная проводка в стандартном исполнении состоит из трех проводов, где одна только подключается к фазе.

Конструктивно эти сети различаются количеством используемой кабельной продукции, аппаратов защиты и прочих компонентов для ее организации. Различие состоит в величинах рабочего напряжения и суммарной мощности. При трехфазном снабжении эти значения составляют 380 В и 42 кВт при сечении провода 16 кв. мм, а в однофазном – 220 В и 14 кВт соответственно.

Обычно частные дома питаются от сети 220 В. Однако может возникнуть необходимость подведения трехфазной сети к частному дому в следующих случаях:

планируется применение соответствующих электроприемников. Например, сварочные аппараты, водонагревательные котлы, электроплиты, оборудование с электроприводом и др.;
количество этажей здания равняется двум и более.

Трехфазное энергоснабжение позволяет уменьшить номиналы устройств защиты и сечения кабелей, а также избежать «перекоса фаз».

Зачем нужен проект подключения?

Правильная разводка трехфазной электропроводки в частном доме – это залог безопасности и комфортна людей. В основе такого процесса лежит составление схемы электроснабжения. Такая работа может быть выполнена самостоятельно, однако требует хотя бы базовых знаний по электротехнике.

Можно составить схему электропроводки, как в типовой городской квартире. В то же время необходимо предусмотреть такой вопрос, как организация внешнего ввода с воздушной линии.

Проектирование и расчет электроснабжения необходимы для учета всех потребителей и их правильного подключения к энергосети. Если трехфазная проводка спроектирована верно, то она прослужит долго. Поэтому вопрос, как спроектировать электропроводку в частном доме, является актуальным.

Какая документация потребуется?

Для организации подвода электросети к зданию на законных основаниях требуется собрать пакет документов, в состав которого входят договор технологического присоединения к электрическим сетям, технические условия (ТУ), акт разграничения по балансовой принадлежности и собственно проект электроснабжения здания.

В ТУ описываются условия, на основе которых выполняется подключение электричества к дому.

Проект является основным документом, на основе которого выполняются все электромонтажные работы. В его состав входит схема разводки электропроводки с вводом на три фазы в частном доме. Для разработки плана проводки частного дома можно использовать типовые электромонтажные схемы. Стандартная трехфазная схема электропроводки делится на внешнюю и внутреннюю. Внешняя иногда выполняется отдельно и называется пусковой.

В акте разграничения по балансовой принадлежности разделяются границы ответственности между энергосбытовой компанией и потребителем.

Схема

Обычно к частному дому электросеть подводится при помощи воздушной линии электропередачи (ЛЭП) 380 В. Линия с опоры заводится в вводной щиток, который устанавливается на внешней стороне здания. Для этого используется провод или кабель, сечение которых определяется согласно расчету. Прокладка проводки «воздушным» способом является предпочтительной по причине ее простоты и минимальных затрат.

Ввод электричества до дома с опоры

Особых ограничений по месту установки вводного устройства нет. Только необходимо учесть, что расстояние до труб должно быть не менее 1 метра.

Внутрь щитка ставится трехполюсный автоматический выключатель. Установку приборов учета электричества также рекомендуется произвести там же для облегчения снятия показаний службой энергосбыта. Корпус щитка необходимо подключить к контуру заземления. Поскольку он будет находиться на улице, нужно, чтобы класс защиты оболочки был не ниже IP54, с повышенной пыле- и влагозащищенностью.

Дальше осуществляется разработка схемы разводки трехфазной электропроводки в частном доме. Составляем принципиальную схему электроснабжения частного дома напряжением 380 В. При обозначении элементов системы нужно руководствоваться стандартом ГОСТ 21.210–2014, где приведены условные графические изображения электрооборудования и проводок на планах.

При проектировании схемы учитываем следующие факторы:

площадь дома, этажность;
количество однофазных и трехфазных потребителей электроэнергии, их потребляемая мощность;
необходимость резервного питания.

На схеме обязательно обозначаем номер фазы, к которой подключается потребитель.

Трехфазная схема электропроводки в частном доме (пример)

Однолинейная схема включает в себя графическое отображение всех элементов электросети: от точки подключения (опора ЛЭП) до конечного потребителя в доме. Здесь также отображаются расчетные электрические параметры сети и потребителей, марки кабелей.

На ее основе разрабатывается план прокладки проводки по помещениям. Здесь показываются конечные потребители и линии электросети от щита. Именно по нему определяются длины кабелей.

План прокладки электропроводки в частном доме (пример)

Затем составляется кабельный журнал, в котором указываются адреса подключений каждой линии или группы. После определения марок кабелей и электрооборудования уже можно составить спецификацию. На ее основе уже делается сметный расчет.

Суммарная мощность

Максимальная разрешенная по закону мощность для организации электроснабжения 380 В частного дома составляет 15 кВт. На практике значение отпускаемой мощности зависит от наличия резервов в энергосистеме.

Расчетную нагрузку нужно вычислять по схеме. Она получается из расчета суммарной мощности подключаемых электроприборов. При этом нужно проверить, чтобы полученная величина не превышала аналогичный параметр в ТУ.

Соответствующие значения типовых потребителей показаны в следующей таблице.

Средние значения потребляемой мощности электроприемников

Значения мощности и тока трехфазного оборудования можно найти в паспорте к изделию.

Разбивка на группы

При проектировании схемы разводки сети 380 В в частном доме своими руками необходимо, чтобы проводка имела разделение по группам. Это означает, что несколько однотипных потребителей подключаются к одной линии. Например, это освещение, бытовые розетки. Каждая единица трехфазного силового оборудования на кухне, в мастерской, гараже и в котельной (при ее наличии) соединяются отдельным кабелем.

Когда здание состоит из нескольких этажей, желательно спроектировать проводку так, чтобы для соответствующего оборудования каждого этажа была своя линия.

Отдельными группами также можно сделать наружное освещение, подсобных помещений и подвала, а также аварийное. Затем разбиваются на группы розетки в помещениях, где находятся потребители разной мощности. Например, только на кухню может идти несколько линий. Подключая на одну линию несколько однотипных приемников энергии, нужно отследить, чтобы нагрузки на сеть не превышали допустимые значения для нее. В общем разбивка на группы делается для того, чтобы оптимизировать сечения кабелей и обеспечить равномерное распределение нагрузок по фазам.

На случай отключения электроэнергии предусматривается питание от автономного источника энергии. Для обеспечения этого ставится реверсивный рубильник на два ввода. При пропадании электричества с основного ввода требуется вручную переключить рубильник на второй ввод и запустить генератор.

Разбивка трехфазной электропроводки на группы

При разводке необходимо добиться, чтобы значения расчетной однофазной мощности по всем трем фазам были примерно одинаковы.

Для распределения питания на такие стандартные потребители, как бытовые розетки и осветительные приборы, устанавливается отдельный щиток освещения. Здесь же можно установить отдельные автоматы для защиты систем охранной сигнализации и аварийного освещения.

При выборе аппарата защиты нужно рассчитать ток. Это можно сделать по следующим формулам.

Ток в однофазной линии:

где P1 – мощность потребителя, Вт;

U1 – напряжение, 220 В.

Ток в трехфазной линии:

I2 = P2 / (√3 × U2 × cosφ),

где P2 – мощность потребителя, Вт;

U2 – напряжение, 380 В;

cosφ – коэффициент мощности. При расчете можно принять значение 0,96.

Далее выбираем автомат с номиналом не менее расчетного для линии или группы. При компоновке щита нужно предусмотреть запас 10% на будущее.

Распределительный щиток

Распределительное устройство (РУ) предназначено для распределения электроэнергии по группам электроприемников в частном доме. Обычно содержит автоматические выключатели и аппараты защитного отключения (УЗО), шины. Его целесообразно устанавливать в подсобном или любом другом нежилом помещении, недалеко от ввода кабеля в здание. Степень защиты оболочки можно выбрать IP31. Материал корпуса – металл, окрашенный в белый цвет.

Во внутрь щитка заводится кабель от вводного устройства на реверсивный рубильник через четырехполюсный УЗО. Второй ввод предназначен для резервного питания, например, от генератора, работающего на топливе. Для его подключения необходимо предусмотреть трехфазную розетку, смонтированную на внешней стороне здания или в подсобном помещении с хорошей вентиляцией.

Согласно п. 1.7.102 ПУЭ ред. 7, в системе, использующей стандарт TN-C-S, делается повторное заземление при входе. Для этого в распределительном электрощите выделяются рабочий ноль N и защитный РЕ из проводника PEN. РЕ в свою очередь подсоединяют к главной заземляющей шине (ГЗШ). Последнюю подключают к контуру заземлению здания при помощи стальной ленты 40 × 4 мм или медного провода сечением 10 кв. мм. Если он отсутствует, то делают заземление с нуля.

Соединения на ГЗШ необходимо выполнять при помощи болтов, при этом нужно надеть наконечники на концы проводов кабеля. Для уравнивания потенциалов корпуса всех щитов все металлические трубы на месте входа в здание и ванные подсоединяются к шине РЕ.

В отличие от распределительного щит освещения можно выбрать и с пластиковым корпусом.

Выбор кабелей и комплектующих

Трехфазная проводка в частном доме состоит из внутренней и наружной сетей. Подбор электрооборудования производится согласно схеме трехфазной проводки в частном доме.

В вводном щитке ставятся только трехфазные комплектующие. Входной автомат выбирается категории А на расчетную нагрузку. Когда его значение составляет 15 кВт, номинал составит 40 А. Счетчики бывают однофазные и трехфазные. Выбираем трехфазный с номинальным током до 100 А.

В РУ ставится рубильник на ток не менее расчетного, автоматические выключатели и шины на изоляторах. До рубильника также рекомендуется ставить УЗО 100 (300) мА для обеспечения безопасной эксплуатации здания, в частности исключения возгораний.

Номиналы аппаратов защиты на группы освещения 16 А, а для розеток – 25 А. Установки автоматов для трехфазных потребителей рассчитываются отдельно в каждом случае. При выборе аппаратов защиты для таких приемников, как нагревательные приборы, электродвигатели, ориентируемся на пусковой ток.

На линиях розеток рекомендуется использовать дифференциальные автоматические выключатели с установкой УЗО 30 мА, а в случае с ванной комнатой – 10мА. Для защиты выходных линий обычно выбираются автоматы категории С.

Кабели

Для подключения вводного щитка к воздушной линии энергосети лучше всего использовать самонесущий провод СИП. Поскольку по вводному проводу протекают значительные токи, то жила подбирается с сечением от 6 кв. мм. Материал жилы – алюминий, что поможет избежать окисления на месте контакта с воздушной ЛЭП 380 В, где обычно применяются провода из такого же материала.

Для внутренней прокладки кабели выбираются с приставкой LS. Это означает, что изоляция жил и оболочка кабеля изготовлены из ПВХ пластиката пониженной горючести с пониженным газо- и дымовыделением.

Вся внутренняя электропроводка выполняется проводами и кабелями, материал жилы которых – медь. Это потому что медь пластичнее, чем алюминий, меньше ломается, имеет хорошие электропроводящие свойства. Этим требованиям удовлетворяет кабель ВВГнг-LS.

Количество жил кабеля для однофазной линии равен 3, а для трехфазной – 5. Один из проводов подключается к шине N, а другой – к защитному заземлению РЕ.

Сечение жилы кабеля для линий освещения можно брать 1,5 кв. мм, а для розеточной сети уже понадобится большее сечение – 2,5 кв. мм. Для сети резервного питания достаточен отдельный кабель с 4 кв. мм. При выборе сечения провода для питания остального электрооборудования ориентируемся на расчетные токи.

Розетки и выключатели

Розетки и выключатели бывают внутренней и наружной установки. При первом случае подразумевается, что прибор будет монтироваться в монтажную коробку, установленную в стене. Во втором – электрический компонент крепится непосредственно на стену и используется в основном при прокладке наружных сетей. По эстетическим соображениям при прокладке внутри здания применяются только приборы внутренней установки.

Для маломощных потребителей выбираются стандартные комплектующие, а вот для подсоединения мощных однофазных и трехфазных потребителей розетки надо выбирать по пусковому току.

Для монтажа на улице и во влажных помещения, например, ванная комната, лучше использовать розетки со степенью защиты не менее IP44.

Советы при монтаже своими руками

Монтаж трехфазной электропроводки в частном доме выполняется согласно схеме электроснабжения.

Для защиты кабельной сети, а также обеспечения лучшей ремонтопригодности и внешней эстетики вся сеть выполняется скрытым способом. Для этого необходимо предусмотреть гофротрубы или укладку кабеля в специальные канавки на стене – штробы. После окончания электромонтажа их следует замазать на уровне стены штукатурным раствором.

Установка выключателей производится на высоте 1,2 м от уровня пола. Обычно они устанавливаются со стороны дверной ручки. Розетки размещаются на высоте не менее 90 см.

Спуски к ним с основной линии выполнять при помощи монтажных и клеммных коробок. Соединение проводов между собой выполняется методом скручивания жил или с помощью специальных клеммников.

Прокладка электропроводки в частном доме

В приведенном рисунке значения высот размещения розеток приведены ориентировочно.

Испытание электропроводки

После окончания электромонтажных работ нужно провести испытание электросети. Для самостоятельной проверки можно использовать мультиметр.

Далее выполняется прозвонка всех линий потребителей на наличие короткого замыкания. Контролируется работа всех установленных выключателей. Производится также осмотр всех контактных соединений.

Для измерения сопротивления заземления, которое должно равняться 30 Ом, лучше всего вызвать специалистов электротехнической лаборатории с соответствующей лицензией. Затем нужно распечатать однолинейные схемы и закрепить их при помощи клея на дверях щитков. После этого можно приглашать представителей энергетического надзора для проверки системы электроснабжения дома и подключения к сетям.

Разводка трехфазной электропроводки в частном доме – дело непростое. При должном подходе весь процесс потребует минимальных временных и денежных затрат, а электропроводка будет безопасной и прослужит долго.

482

Проект электроснабжения частного дома и его схема

Если простейшую схему
домашней энергосистемы вполне можно составить самостоятельно (например, от руки),
то проект электроснабжения частного дома является более сложным и технически
грамотным документом, к разработке которого предъявляются особые требования.
При этом времена, когда электромонтажники могли руководствоваться простыми
графическими схемами, прошли безвозвратно. В наши дни даже обычная бытовая
электроустановка включает в свой состав настолько внушительное количество
электрооборудования, что обеспечить его надежное и безопасное функционирование
могут только профессиональные электротехнические расчеты, выполненные
квалифицированными специалистами. Это основная причина, по которой, перед тем
как приступить к электрификации жилого объекта, его собственник должен заказать
проект электроснабжения загородного дома, а также дождаться его разработки и
согласования. Только после этого он может приступать к его комплексной
реализации.

Как
разрабатывается проект на электромонтаж в частном доме

Разрабатывая проект для
подключения электричества к частному дому, а также для комплексной
электрификации всех жилых и вспомогательных помещений, профильные специалисты
должны руководствоваться определенными сведениями об электрифицируемом объекте.
К ним следует относить данные о потребляемой мощности, которая сможет полностью
удовлетворить потребности объекта в электроэнергии, особенности планировки,
которые помогут выполнить электромонтаж в частном доме в соответствии с установленными
стандартами, а также другую полезную для проектировщиков информацию. В
соответствии с установленным порядком, обеспечивающим точные и безошибочные
расчеты, проектирование
электросетей в процессе строительства частного жилого объекта
имеет свою определенную последовательность:

В первую очередь на рассмотрение
проектировщикам попадает план жилого объекта, на котором обозначены все его
помещения (с учетом их внутренней планировки).
Имея на руках план объекта,
представители проектной организации определяют оптимальное место для установки
вводного электрического щитка, а также основного энергопринимающего
оборудования.
Затем составляется план расположения
основных электрических точек, а также мощного бытового оборудования.
Одновременно определяется общее количество потребителей электрического тока.
На основании полученных данных
производится расчет мощности энергопотребления, а также другие
электротехнические расчеты: определение рабочих характеристик защитных
устройств, определение рабочих сечений электрических проводников и так далее.

Из
чего состоит проект электроснабжения частного дома

Все данные о структуре
электрических сетей, о расположении потребителей электроэнергии, а также об их
номинальных характеристиках вносятся в рабочую схему бытовой электроустановки.
Таким образом, проект электроснабжения частного дома, цена которого напрямую
зависит от сложности и мощности электроустановки, состоит сразу их нескольких
разделов. Причем однолинейная электрическая схема или, к примеру, проект для
подключения электричества к частному дому – это, всего лишь, ключевые разделы
общей проектной документации. В целом в нее входят следующие разделы:

расчетная часть проекта;
пояснительная записка;
общая однолинейная графическая схема;
схемы отдельных элементов
электропроводки: электрическая схема точки подключения, схема подсобных и
вспомогательных помещений и так далее.

Учитывая всю сложность
проектной документации, а также высокие требования к ее оформлению, заказать
проект электроснабжения частного дома лучше всего будет в профильной проектной
организации. Это поможет избежать ошибок уже на стадии проектирования,
организовав впоследствии надежную и безопасную энергосистему.

Выработка энергии в вашем доме — Как работают электросети

И, наконец, мы подошли к проводу, который подводит электричество к вашему дому! Мимо типичного дома проходит ряд столбов с одной фазой питания (на 7200 вольт) и заземляющий провод (хотя иногда на полюсе может быть две или три фазы, в зависимости от того, где находится дом в распределительной сети). В каждом доме к столбу прикреплен барабан трансформатора .

Во многих пригородных кварталах линии распределения проходят под землей , и в каждом или двух домах есть зеленые трансформаторные коробки.

Задача трансформатора — снизить напряжение 7200 вольт до 240 вольт , что составляет нормальную бытовую электрическую сеть. Давайте еще раз посмотрим на этот столб снизу, чтобы увидеть, что происходит:

Обратите внимание, что по полюсу проходит оголенный провод. Это заземляющий провод. У каждой опоры на планете есть один. Если вы когда-нибудь наблюдали, как энергетическая компания устанавливает новую опору, вы увидите, что конец этого неизолированного провода прикреплен в виде катушки к основанию опоры и, следовательно, находится в прямом контакте с землей, протяженностью от 6 до 10 футов (1 .От 8 до 3 метров) под землей. Это хорошее надежное заземление. Если вы внимательно осмотрите столб, вы увидите, что заземляющий провод, проходящий между полюсами (и часто оттяжки, идущие с боков), прикреплен к этому прямому соединению с землей.
Два провода выходят из трансформатора и три провода идут в дом. Два от трансформатора изолированы, а третий — голый. Оголенный провод — это провод заземления. На каждый из двух изолированных проводов подается 120 вольт, но они сдвинуты по фазе на 180 градусов, поэтому разница между ними составляет 240 вольт.Такое расположение позволяет домовладельцу использовать приборы как на 120, так и на 240 вольт. Трансформатор имеет такую конфигурацию проводов:

240 вольт поступает в ваш дом через счетчик ватт-часов , который измеряет ваше потребление электроэнергии, поэтому энергетическая компания может взимать с вас плату за прокладку всех этих проводов. Раньше считыватели счетчиков периодически проверяли ваш счетчик, чтобы записать ваше использование. В рамках национального обновления технологии интеллектуальных сетей миллионы бытовых счетчиков были заменены на интеллектуальных счетчиков , которые напрямую связываются с энергокомпанией.Утилита может не только удаленно считывать данные с вашего счетчика, но и мгновенно получать уведомления в случае отключения электроэнергии, что сокращает время восстановления [источник: DOE].

Подключение домов к электросети

Рис. 1. Типовая панель автоматического выключателя подключает электрические устройства дома к электросети. ^[1]

Подключение домов к электросети — завершающий этап электросети. После того, как подстанции распределительной сети снизят напряжение до безопасного уровня, этот этап может быть завершен.Провода отходят от соседних линий электропередач и подключаются к отдельным зданиям (домам, квартирам, предприятиям и т. Д.), Сначала проходя через электросчетчик, чтобы измерить, сколько электроэнергии потребляет дом. Затем электричество проходит через сервисную панель, в которой находятся устройства электробезопасности (автоматические выключатели и предохранители). Эта сервисная панель имеет все провода, идущие к различным электроприборам в доме. ^[2]

Каждый дом подключен к электросети через какой-то блок предохранителей или автоматический выключатель, как показано на рисунке 1.

Отказ от обслуживания

Воздушное подключение к электросети от инженерных линий до служебного входа называется служебным отводом. Имеет три провода; 1 нейтральная линия и 2 горячие линии. Горячие линии поддерживают определенный потенциал (например, 120 В) по сравнению с нейтральной линией. Существует два типа сброса служебных данных: отключение службы мачты и отключение службы скоб. Подземное служебное соединение называется боковым служебным. ^[2]

Рис. 2. Подъем на мачте с метеозаборником (вверху), вертикально соединенным через трубопровод с электросчетчиком (внизу).^[3]

Падение на мачте

Мачта представляет собой комбинацию трубы и флюгера, которая находится наверху крыши (Рисунок 2). Подъемник прикрепляется к мачте за ручку мачты. «Капельные петли» служат, прежде всего, для обеспечения провисания, которое снижает любое механическое напряжение на линиях электропередач и предотвращает попадание воды по линиям в служебный спускной трубопровод. ^[2]

Служба поддержки Clevis

Clevis относится к разъемам, которые прикрепляют проводники линии обслуживания к стороне здания.В этой установке трубопровод и гидрозатвор прикреплены к бокам жилого дома ниже линии крыши. ^[2]

Рисунок 3. Трансформатор, установленный на площадке для распределения электроэнергии, соединяет первичные линии электропередачи с домами. ^[4]

Сервисный боковой

Это подземный служебный вход, первичные линии электропередачи проходят через кабелепровод к входу контактного трансформатора, а вторичные линии электропередачи соединяют выход трансформатора со счетчиком электроэнергии.^[2]

Рисунок 4. Схема расположения торговых точек со всего мира. ^[5]

Главный выключатель

Главный выключатель используется во время аварийных ситуаций для прекращения подачи электроэнергии.

Основное отключение может быть выполнено с помощью главного разъединителя. Это выключатель с внешним управлением (EXO), который расположен между сервисным счетчиком и электрической панелью (Рисунок 1).
Основное отключение также может быть выполнено одним или несколькими автоматическими выключателями, расположенными в электрическом щите, для этого автоматические выключатели должны быть включены последовательно с двумя горячими линиями проводов, поскольку это должно отключать питание всех цепей.^[2]

Выходы

основная статья

Электрические розетки служат для подключения различных устройств, которым требуется электричество. В мире существует множество различных типов розеток с различными характеристиками напряжения и электрического тока. ^[6] Некоторые из них показаны на рисунке 4.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https: // upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/US_wiring_basement-panel.jpg
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 ^2,5 R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.1, стр. 331-340.
↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipemmons/e/ea/Residence_service_drop.JPG
↑ sdpitbull через Flickr [Online], доступно: https: // www.flickr.com/photos/stevestr/4624935949
↑ (2014, 23 июля). Файл: Plugs.png [Онлайн]. Доступно: http://wikitravel.org/shared/File:Plugs.png
↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.2, стр. 341-346.

LARA — Информация о разрешении на электрооборудование

Информация о разрешении на электрооборудование

Электротехнический кодекс
Целью электрического кодекса является обеспечение практической защиты людей и имущества от опасностей, связанных с использованием электричества.Кодекс содержит положения, которые считаются необходимыми для обеспечения безопасности.

Что такое электрический код?
Национальный электрический кодекс охватывает установку электрических проводов и оборудования внутри или на общественных и частных зданиях и сооружениях, установку проводов, которые подключаются к подаче электроэнергии, и установку других внешних проводников в помещениях. В настоящее время Государственный электротехнический кодекс состоит из Национального электротехнического кодекса с техническими поправками к Части 8.Положения о жилье на одну и две семьи включены в Жилищный кодекс штата Мичиган.

Требуются ли разрешения на электричество?
Лицо не имеет права оснащать здание электрическими проводниками или оборудованием, а также вносить изменения, изменять или дополнять электрические проводники или оборудование без получения разрешения на выполнение описанной работы.

Вам нужна лицензия для выполнения электромонтажных работ?
Для получения разрешения на электрооборудование заявитель должен быть подрядчиком по электрике или специализированным подрядчиком, имеющим лицензию муниципалитета или Государственного электрического управления

или

домовладелец, выполняющий электромонтажные работы в частном доме и прилегающие к нему хозяйственные постройки, принадлежащие и занятые или подлежащие заселению лицом, выполняющим установку.

Заявление на получение разрешения на электрооборудование
Карта региона для инспектора по электротехнике

Перед подачей заявления на получение разрешения на электричество рекомендуется, чтобы заявитель ознакомился со списком юрисдикций штата. Эта информация регулярно обновляется в связи с изменениями в электрических правилах, которые могут проводиться государством, округом или местной единицей правительства. Заявление на получение разрешения на электрооборудование должно быть подано в соответствующий орган исполнительной власти.

Вопросы, касающиеся разрешений на электроэнергию, следует направлять в Отдел разрешений по телефону 517-241-9313.

Регулируемая поставка »Электроника

Источники питания с линейной стабилизацией могут обеспечивать чрезвычайно низкий уровень выходного шума и хорошую стабилизацию, но за счет размера и эффективности.

Схемы линейного источника питания Праймер и руководство Включает:
Линейный источник питания
Шунтирующий регулятор
Регулятор серии
Ограничитель тока
Регуляторы серий 7805, 7812 и 78 **

См. Также:
Обзор электроники блока питания
Импульсный источник питания
Защита от перенапряжения
Характеристики блока питания
Цифровая мощность
Шина управления питанием: PMbus
Бесперебойный источник питания

Линейные источники питания широко используются из-за преимуществ, которые они предлагают с точки зрения общей производительности, а также эта технология очень хорошо зарекомендовала себя, поскольку была доступна уже очень много лет.

Хотя линейные источники питания могут быть не такими эффективными, как импульсные источники питания, они обеспечивают лучшую производительность и поэтому используются во многих приложениях, где шум имеет большое значение.

Одна из основных областей, где почти всегда используются линейные источники питания, — это аудиовизуальные приложения, усилители Hi-Fi и тому подобное. Здесь шум и всплески переключения от импульсных источников питания могут вызывать проблемы — при этом говорится, что SMPS постоянно улучшают производительность, но линейные источники, как правило, используются большую часть времени.

Типовой регулируемый линейный источник питания для лабораторных стендов

Основы линейного источника питания

Источники питания с линейной стабилизацией получили свое название от того факта, что в них используются линейные, т. Е. Не коммутационные методы, для регулирования выходного напряжения источника питания. Термин линейный источник питания означает, что источник питания регулируется для обеспечения правильного напряжения на выходе.

Измеряется напряжение, и этот сигнал подается обратно, обычно в какой-либо дифференциальный усилитель, где он сравнивается с опорным напряжением, и результирующий сигнал используется для обеспечения того, чтобы на выходе оставалось требуемое напряжение.

Иногда измерение напряжения может осуществляться на выходных клеммах, а в некоторых случаях — непосредственно на нагрузке. Дистанционное измерение используется там, где могут быть омические потери между источником питания и нагрузкой. Часто лабораторные принадлежности имеют такую возможность.

Различные линейные источники питания будут иметь разные схемы и включать разные схемные блоки, если требуются дополнительные возможности, но они всегда будут включать в себя базовые блоки, а также некоторые дополнительные дополнительные.

Входной трансформатор питания

Поскольку многие регулируемые источники питания получают питание от сети переменного тока, для линейных источников питания часто используется понижающий или иногда повышающий трансформатор. Это также служит для изоляции источника питания от сетевого входа в целях безопасности.

Трансформатор обычно представляет собой относительно большой электронный компонент, особенно если он используется в линейно регулируемом источнике питания большей мощности. Трансформатор может значительно увеличить вес источника питания, а также может быть довольно дорогим, особенно для более мощных.

В зависимости от используемого выпрямителя трансформатор может быть с одной вторичной обмоткой или с центральным ответвлением. Также могут присутствовать дополнительные обмотки, если требуются дополнительные напряжения.

Для старинных радиоприемников и другой старинной электронной электроники многократные вторичные обмотки были обычным явлением. Обычно основная вторичная обмотка имела центральный отвод, чтобы обеспечить двухполупериодное выпрямление с помощью двойного диодного клапана или трубчатого выпрямителя, а дополнительные вторичные обмотки требовались для вентильных или трубчатых нагревателей — часто 5 вольт для выпрямителя, а затем 6.3в для самих клапанов / трубок.

Выпрямитель

Поскольку входной сигнал от источника переменного тока является переменным, его необходимо преобразовать в формат постоянного тока. Доступны различные формы выпрямительной схемы.

Самая простая форма выпрямителя, которую можно использовать в источнике питания, — это одиночный диод, обеспечивающий полуволновое выпрямление. Этот подход обычно не используется, потому что сложнее удовлетворительно сгладить вывод.

Обычно используется двухполупериодное выпрямление с использованием обеих половин цикла.Это обеспечивает более легкое сглаживание формы волны.

Есть два основных подхода к обеспечению полуволнового выпрямления. Один из них — использовать трансформатор с отводом от центра и два диода. Другой — использовать одну обмотку на трансформаторе источника питания и использовать мостовой выпрямитель с четырьмя диодами. Поскольку диоды очень дешевы, а стоимость трансформатора с центральным ответвлением выше, наиболее распространенным подходом в наши дни является использование мостового выпрямителя.

Примечание по схемам диодного выпрямителя:

Диодные выпрямительные схемы используются во многих областях, от источников питания до радиочастотной демодуляции.В схемах диодного выпрямителя используется способность диода пропускать ток только в одном направлении. Есть несколько разновидностей от полуволнового до двухполупериодного, мостовые выпрямители, пиковые детекторы и многое другое.

Подробнее о Диодные выпрямительные схемы

Даже для регуляторов с питанием от постоянного тока на входе может быть установлен выпрямитель для защиты от обратного подключения источника питания.

Электропитание сглаживающее

После выпрямления из сигнала переменного тока необходимо сглаживать постоянный ток, чтобы удалить изменяющийся уровень напряжения.Для этого используются большие емкостные конденсаторы.

Сглаживающее действие накопительного конденсатора

В сглаживающем элементе схемы используется большой конденсатор. Он заряжается по мере того, как сигнал, поступающий от выпрямителя, достигает своего пика. По мере того, как напряжение выпрямленной формы волны падает, как только напряжение становится ниже напряжения конденсатора, конденсатор начинает подавать заряд, поддерживая напряжение до тех пор, пока не появится следующая нарастающая форма волны от выпрямителя.

Сглаживание не идеальное, и всегда будет некоторая остаточная пульсация, но это позволяет устранить огромные колебания напряжения.

Линейные регуляторы питания

Большинство источников питания в наши дни обеспечивают регулируемую мощность. С современной электроникой довольно просто и не слишком дорого включить линейный стабилизатор напряжения. Это обеспечивает постоянное выходное напряжение независимо от нагрузки — в указанных пределах.

Поскольку многие электронные компоненты, электронные устройства и т. Д. Требуют аккуратно обслуживаемых источников питания, регулируемый источник питания является необходимостью.

Есть два основных типа линейных источников питания:

Шунтирующий регулятор: Шунтирующий регулятор менее широко используется в качестве основного элемента линейного регулятора напряжения.Для этой формы линейного источника питания переменный элемент размещается поперек нагрузки. Сопротивление истока установлено последовательно со входом, а шунтирующий стабилизатор регулируется, чтобы гарантировать, что напряжение на нагрузке остается постоянным.
Источник питания рассчитан на заданный ток, и с приложенной нагрузкой шунтирующий регулятор поглощает любой ток, не требуемый нагрузкой, так что выходное напряжение сохраняется.
Регулятор серии : Это наиболее широко используемый формат линейного регулятора напряжения.Как следует из названия, в цепь помещается последовательный элемент, и его сопротивление изменяется с помощью управляющей электроники, чтобы гарантировать, что правильное выходное напряжение генерируется для потребляемого тока.
Блок-схема последовательного регулятора напряжения
На этой блок-схеме опорное напряжение используется для управления последовательным элементом, который может быть биполярным транзистором или полевым транзистором. Опорное напряжение может быть просто напряжением, взятым от источника опорного напряжения, например. электронный компонент, такой как стабилитрон.
Более обычный подход состоит в том, чтобы отобрать выходное напряжение и подать его в дифференциальный усилитель для сравнения выходного сигнала с эталоном, а затем использовать его для управления схемой элемента конечного прохода.

Оба этих типа линейных регуляторов используются в источниках питания, и, хотя более широко используется последовательный регулятор, в некоторых случаях также используется шунтирующий регулятор.

Преимущества / недостатки линейного источника питания

Использование любой технологии часто представляет собой тщательный баланс нескольких преимуществ и недостатков.Это справедливо для линейных источников питания, которые имеют ряд явных преимуществ, но также имеют свои недостатки.

Преимущества линейного блока питания

Установленная технология: Линейные источники питания широко используются в течение многих лет, а их технология хорошо отработана и изучена.
Низкий уровень шума: Использование линейной технологии без какого-либо переключающего элемента означает, что шум сведен к минимуму, и теперь обнаруживаются раздражающие всплески, обнаруживаемые в импульсных источниках питания.

Недостатки линейного БП

КПД: Принимая во внимание тот факт, что линейный источник питания использует линейную технологию, он не особенно эффективен. Эффективность около 50% не является чем-то необычным, а при некоторых условиях может предлагать гораздо более низкие уровни.
Теплоотдача: Использование последовательного или параллельного (реже) регулирующего элемента означает, что рассеивается значительное количество тепла, и его необходимо удалять.
Размер: Использование линейной технологии означает, что размер линейного источника питания, как правило, больше, чем у других форм источника питания.

Несмотря на недостатки, технология источников питания с линейной регулировкой все еще широко используется, хотя она более широко используется там, где требуется низкий уровень шума и хорошее регулирование. Одно из типичных применений — это усилители звука, в которых линейный источник питания может обеспечить оптимальные характеристики для питания всех каскадов усилителя.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Конструкция транзистора
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
Схемы на полевых транзисторах
Условные обозначения схем

Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .

Высоковольтные источники питания переменного и постоянного тока

Технологии и топологии, разработанные и применяемые XP Glassman, позволяют нам предлагать компактные и надежные блоки питания высокого напряжения, которые легко адаптируются к большинству приложений и при этом являются самыми простыми в отрасли в обслуживании.Почти во всех поставках XP Glassman в качестве первичной изолирующей среды используется воздух и используется автономный высокочастотный ШИМ-преобразователь.

Воздушная изоляция

Хотя воздушная изоляция не подходит для сверхминиатюрных модулей, работающих в суровых условиях окружающей среды, она предлагает легкую ремонтируемую конструкцию, которая сводит к минимуму потери паразитной емкости для большинства приложений. Мы разработали высоковольтные структуры, которые включают эквипотенциальную градацию и электростатическое экранирование чувствительных компонентов, что обеспечивает превосходную стабильность и точность.Все наши высоковольтные сборки основаны на хорошо известной концепции умножителей напряжения Кокрофта-Уолтона (или ее вариациях) для достижения высоких выходов постоянного тока при минимизации пикового вторичного напряжения трансформатора. Использование воздуха позволяет при необходимости принудительно охлаждать компоненты ВН. Принудительное воздушное охлаждение позволяет нам включить увеличенное значение последовательного защитного сопротивления (где это возможно), что минимизирует пиковые токи разряда при возникновении дуги или перегрузки. (ПРИМЕЧАНИЕ: для некоторых моделей или приложений требуется внешнее последовательное защитное сопротивление.Это не только защищает высоковольтные компоненты и нагрузку заказчика, но также снижает энергию разряда, возникающую во время дуги, и сводит к минимуму импульс электромагнитных помех (EMI), который может повредить или нарушить работу чувствительных элементов управления и микроконтроллеров. Все эти методы повышают надежность всей высоковольтной сборки, а также элементов управления и питания всей конструкции источника питания.

При напряжении выше 150 кВ в наших конструкциях используется «стек» под открытым небом, исключающий высоковольтный соединитель и кабель, которые были бы массивными при таких напряжениях.Тороидальные клеммы и эквипотенциальные поверхности используются для минимизации электростатических полей. Для блоков 150 кВ и ниже мы монтируем высоковольтную сборку в запатентованном высоковольтном изолированном корпусе, стенки которого могут выдерживать полное напряжение. Этот кожух изготовлен из огнестойких материалов и спроектирован так, чтобы обеспечить равномерный градиент поверхности для минимизации коронного разряда. Он, в свою очередь, монтируется на заземленном шасси.

Одной из проблем увеличения частоты преобразования в высоковольтных источниках питания является отраженная паразитная емкость.Это обусловлено близостью поверхностей к земле. В большой высоковольтной структуре отраженная паразитная емкость может быть значительной. Если используется твердое или жидкое капсулирование, эта емкость намного выше, чем в воздухе, поскольку диэлектрическая проницаемость воздуха составляет 1,0, в то время как большинство герметиков имеют порядок 3-4,5. Емкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости изоляции.

Наши высоковольтные трансформаторы обычно имеют пиковое напряжение 6 кВ или менее на вторичных обмотках и используют специальные универсальные методы намотки для создания самонесущей обмотки большого диаметра с подходящими градиентами напряжения.Кроме того, мы обычно используем U-образные сердечники с большими окнами, которые дают достаточно места для правильных градиентов.

ШИМ

В источниках питания

XP Glassman HV используется наша запатентованная технология преобразователя PWM для преобразования основной мощности. Обычно сетевое напряжение переменного тока выпрямляется и фильтруется в шины постоянного тока непосредственно от линии без трансформаторов. Во многих случаях повышающий преобразователь с коррекцией коэффициента мощности используется для обеспечения регулируемой шины 400 В постоянного тока. Это обеспечивает коэффициент мощности, очень близкий к единице, что практически устраняет линейные гармонические токи и снижает ВА, потребляемую от сети.Напряжение шины постоянного тока подается на преобразователь и передается на высоковольтный узел через высоковольтные трансформаторы, которые обеспечивают изоляцию линии от земли. Сигналы возбуждения преобразователя поступают на коммутационные устройства преобразователя с помощью изолирующих трансформаторов, которые также обеспечивают изоляцию между фазой и землей.

В большинстве наших расходных материалов используется преобразователь, работающий на частотах переключения от 30 кГц до 70 кГц и использующий в качестве переключающих элементов полевые транзисторы или IGBT. Эффективность преобразования превышает 90%.Топология преобразователя хорошо подходит для управления повышающими трансформаторами с большим передаточным числом, поскольку он использует энергию, запасенную в паразитной и межобмоточной емкости трансформатора, для переключения вторичного напряжения, а не для ее рассеивания в демпфере или коммутационных потерях.

Преобразователь имеет широтно-импульсную модуляцию и использует встроенные магнитные элементы для хранения энергии преобразования. Это топология включения с нулевым током, которая исключает потери при включении. Он работает на фиксированных частотах, что помогает минимизировать составляющую пульсаций частоты коммутации и улучшает отклик контура управления.Эта конструкция преобразователя по своей природе ограничена по току, так что даже без какого-либо внешнего управления или защиты преобразователь может непрерывно работать в режиме полного короткого замыкания и даже может выдерживать полное короткое замыкание на вторичных обмотках трансформатора в течение неограниченного времени.

Цепи управления

Во всех расходных материалах XP Glassman используется быстродействующий контур обратной связи по напряжению и току с автоматическим кроссовером. Кроме того, используются методы для обеспечения безопасного, хорошо контролируемого нарастания напряжения в любых условиях, включая восстановление после дуги, перегрузки или короткого замыкания.Это предотвращает опасные выбросы напряжения при любых условиях восстановления.

Во всех источниках питания XP Glassman используется резервный датчик пониженного напряжения, так что источник питания полностью защищен от любых возмущений входного линейного напряжения вплоть до нуля. Это обеспечивает безопасную работу во время перебоев в работе или больших пропаданий линии. Все напряжения смещения рельсов получаются из одного источника, так что рост и спад напряжений смещения во время включения и выключения остаются в том же соотношении, что и при нормальной работе.Это исключает любую возможность потери управления операционными усилителями с обратной связью и генерирования неправильных управляющих сигналов.

Различные возможности местного и дистанционного управления входят в стандартную комплектацию расходных материалов XP Glassman. Управление и мониторинг через RS232, USB и Ethernet также доступны для многих источников. Дополнительный внешний последовательный интерфейс доступен для источников без встроенного цифрового управления. Все компьютерные интерфейсы обеспечивают полную гальваническую развязку между главным компьютером и источником питания до 1000 В переменного тока.Это очень важно в условиях повышенного шума и переходных процессов, в которых работают высоковольтные источники питания. Этот метод полностью изолирует и защищает чувствительные компьютерные схемы как со стороны пользователя, так и самого источника питания.

Дуговая защита

В большинстве конструкций XP Glassman используется быстрое обнаружение дуги и защита. Каждый раз, когда высоковольтный источник питания разряжается, накопленная энергия внутри высоковольтной сборки передается на последовательные ограничивающие резисторы в источнике.Эти резисторы необходимы для ограничения тока разряда до уровня, который защищает высоковольтные диоды и конденсаторы и снижает генерируемые электромагнитные помехи. Поскольку большинство источников питания XP Glassman имеют быстрое время восстановления напряжения, мощность, рассеиваемая в последовательно ограничивающих резисторах во время повторяющейся дуги, пропорциональна произведению энергии на частоту повторения дуги. Это может во много раз превышать значение запасенной энергии.

Из-за соображений размера и компоновки установка ограничивающих резисторов, достаточных для обработки всего этого рассеяния, не всегда практична.Несмотря на то, что резисторы относятся к высокоэнергетическим типам и могут выдерживать короткие вспышки электрической дуги, они могут быть не в состоянии выдерживать постоянное искрение. Защита обеспечивается схемой подсчета дуги, которая запрещает генерацию высокого напряжения, когда количество дуг превышает безопасный предел в течение определенного периода времени. Этот метод позволяет обеспечить разумное рассеивание средней мощности в ограничивающих резисторах. Наши схемы определения дуги реагируют в течение микросекунд с порогом, который обеспечивает защиту источника питания без чрезмерных «неприятных» срабатываний.После отключения источника питания автоматический сброс обычно выполняется в течение 5 секунд. Как вариант, блок питания может быть отключен навсегда. Сброс источника питания может быть выполнен с помощью внешнего сигнала. Функция гашения дуги блокирует преобразователь на фиксированный период времени после каждой дуги. Это позволяет дуге погаснуть.

Хотя основная цель схемы определения дуги — защита источника питания, в некоторых приложениях она также может защитить нагрузку, которую управляет источником питания.Например, для ионных источников, где обычно используется внешний последовательный резистор, функция подсчета дуги не требуется. Однако быстрое гашение дуги с помощью функции «гашения дуги» защищает ионный источник от повреждений. Продолжительность блокировки, чувствительность и частоту функции определения дуги можно изменить для любого приложения, если параметры остаются в пределах диапазона, необходимого для поддержания защиты источника питания. Если внешний резистор используется последовательно с нагрузкой, следует проконсультироваться с заводом-изготовителем, чтобы можно было правильно отрегулировать порог чувствительности датчика дуги.

Соединитель ВН

Стандартная система соединителей XP Glassman HV, используемая выше 6 кВ, включает трубку с глубоким отверстием и подпружиненным контактом. Глубина разъема зависит от уровня напряжения. Эта глубина рассчитана таким образом, что если источник питания работает без вставки ответного кабеля, персонал не может контактировать с опасным напряжением. Экран ответного кабеля заканчивается на шасси для безопасности.

Поражение электрическим током — канал улучшения здоровья

Человеческое тело проводит электричество.Если какая-либо часть тела получит удар электрическим током, электричество будет проходить через ткани без каких-либо препятствий.

В зависимости от продолжительности и силы шока травмы могут включать:

Ожоги кожи
Ожоги внутренних тканей
Электрические помехи или повреждение (или оба) сердца, которые могут вызвать остановку сердца или бить беспорядочно.

Всегда отключайте питание, прежде чем пытаться помочь пострадавшему от поражения электрическим током.

Симптомы поражения электрическим током

Типичные симптомы поражения электрическим током включают:

Бессознательное состояние
Затруднения с дыханием или его полное отсутствие
Слабый, неустойчивый пульс или его отсутствие вообще
Ожоги, особенно ожоги на входе и выходе (где электричество входило и выходило из тела)
Внезапная остановка сердца.

Иногда жертвы поражения электрическим током могут выглядеть невредимыми, но с ними все же следует обращаться как с жертвами поражения электрическим током.Некоторые травмы и дальнейшие осложнения могут быть еще не очевидны. После любого поражения электрическим током важно пройти обследование в больнице.

Причины поражения электрическим током

Некоторые из причин поражения электрическим током включают:

Неисправные приборы
Поврежденные или изношенные шнуры или удлинители
Электрические приборы, контактирующие с водой
Неправильная или изношенная бытовая электропроводка
Неисправные линии электропередач
Удар молнии.

Как помочь пострадавшему от поражения электрическим током

Первое, что вы должны сделать, это отключить питание.Даже не трогайте пострадавшего, пока не убедитесь, что питание отключено. Будьте особенно осторожны во влажных помещениях, например в ванных комнатах, так как вода проводит электричество. Для полной уверенности может быть безопаснее отключить подачу электричества в здание.

Первая помощь при поражении электрическим током включает:

Проверка реакции и дыхания человека. Может потребоваться начало сердечно-легочной реанимации (СЛР).
Позвоните в скорую помощь по телефону Triple Zero (000). Если вы не уверены в методах реанимации, дозвонщик скорой помощи даст вам простые инструкции по телефону, чтобы вы могли увеличить шансы человека на выживание, пока не приедет скорая помощь.
Если их дыхание ровное и они отзывчивы, займитесь их травмами. Охладите ожоги прохладной проточной водой в течение 20 минут и накройте непрозрачной повязкой, если таковая имеется. Простая пищевая пленка, которую можно найти на большинстве кухонь, очень подходит для прикрытия ожогов, если она не наложена плотно.Никогда не наносите мази или масла на ожоги. Если человек упал с высоты, постарайтесь не перемещать его без надобности, если у него есть травмы позвоночника. Перемещайте их только в том случае, если есть вероятность дальнейшей опасности со стороны окружающей среды (например, падающих предметов).
Говорите с человеком спокойно и обнадеживающе.

Линии электропередач обрываются

Иногда линии электропередач обрываются в автомобильных авариях. Линии электропередачи могут нависать над транспортными средствами. Шины действуют как изоляция, поэтому убедите всех, кто находится в машине, оставаться там, где они будут защищены от поражения электрическим током.Не приближайтесь к месту происшествия до тех пор, пока соответствующие власти не объявят его безопасным. Отойдите подальше и постарайтесь убедить посторонних держаться на расстоянии не менее шести метров.

Даже если линии или провода не двигаются, они могут оставаться под напряжением. Со всеми проводами следует обращаться так, как если бы они были под напряжением. Если человек вынужден выйти из автомобиля из-за опасности, например возгорания, попросите его держать ноги близко друг к другу и прыгать, а не ходить. Это может снизить вероятность поражения электрическим током, если провода находятся на земле.Рекомендуйте это действие только в том случае, если человек определенно не может оставаться в автомобиле.

Советы по безопасности дома

Вы можете снизить риск поражения электрическим током в своем доме, приняв несколько мер предосторожности, в том числе:

Всегда нанимайте лицензированного электрика для выполнения всех электромонтажных работ.
Не используйте удлинители или приспособления, если шнуры повреждены или изношены.
Не вынимайте вилку из розетки, потянув за шнур — вместо этого потяните за вилку.
Держите электроприборы вдали от влажных помещений.
Поручите электрику установить предохранительные выключатели.
Купить переносные силовые щиты со встроенными выключателями безопасности.
Вставляйте предохранительные вилки в неиспользуемые розетки, чтобы дети не вставляли в них какие-либо предметы.

Как работает предохранительный выключатель

Предохранительный выключатель или устройство остаточного тока спроектировано для спасения жизней за счет контроля потока мощности и обеспечения равномерного потока. Это отличается от автоматического выключателя, который предназначен для защиты бытовой электропроводки от скачков напряжения.

Защитный выключатель предназначен для отключения источника питания в случае протекания тока на землю. Он может обеспечить защиту от опасного поражения электрическим током в ситуациях, когда человек соприкасается с электрической цепью под напряжением, и обеспечивает путь к земле. Типичные примеры этого — использование неисправных электрических проводов и неисправных приборов. Эти переключатели срабатывают за одну тридцать тысячную долю секунды.

Куда обратиться за помощью

В экстренных случаях звоните по тройному нулю (000)

Что следует помнить

Тело человека проводит электричество.
Отключите источник питания, прежде чем пытаться помочь человеку, пострадавшему от поражения электрическим током.
Будьте особенно осторожны во влажных помещениях и возле вышедших из строя линий электропередач.
Всегда нанимайте лицензированного электрика для выполнения всех электромонтажных работ в доме.

Конструкция блока питания переменного / постоянного тока за 7 этапов

С тех пор, как Никола Тесла выиграл нынешнюю войну и установил переменный ток (AC) в качестве системы передачи и распределения, источники питания с преобразованием высокого напряжения переменного тока в постоянный ток (DC) низкого напряжения, предназначенные для электронных компоненты были в наличии.До настоящего времени источники питания сначала развивались от громоздких линейных трансформаторов до различных импульсных источников питания с различной топологией. Помимо уменьшенных размеров, они стали более эффективными и надежными.

Выходная мощность обычного источника питания с линейным трансформатором пропорциональна его объему и весу. Линейный трансформатор мощностью около 10 Вт весит около 300 г, но если выходная мощность увеличится до 100 Вт, его вес увеличится в несколько раз до примерно 3-5 кг.Даже перемещение его дома похоже на силовую тренировку, не говоря уже о том, чтобы брать его с собой во время путешествий. Не только это, если требуется базовая функция обратной связи по напряжению, но также необходимо установить линейный регулятор. Этот регулятор потребляет напряжение, превышающее спецификацию, из-за потери тепла. Следовательно, для разумного контроля над повышением температуры необходимо установить большой радиатор, который увеличивает габариты всего блока питания и, следовательно, его вес вдвое. Тем не менее, за исключением некоторых аудиофилов, которые придерживаются чрезвычайно высоких стандартов шума пульсаций, линейные источники питания почти не востребованы.

В настоящее время существует множество сценариев применения и категорий источников питания. Помимо привычных нам домов и офисов, существуют определенные потребности в определенных сферах применения, таких как медицинское обслуживание, тяжелая промышленность, автомобили, лабораторное оборудование, центры обработки данных, приложения 5G, железные дороги, навигация и т. Д. В то же время, в ответ на различные применения были разработаны источники питания, электрические свойства, внешний вид, атмосферостойкость и резервирование которых отвечают конкретным задачам.

Источник питания переменного / постоянного тока

: что мне спроектировать и изготовить, или просто купить?

Что нужно для разработки хорошего источника питания в различных сценариях применения? Используя адаптер питания, который чаще всего используется в портативных компьютерах (ноутбуках) в качестве примера ниже, давайте посмотрим, как разработан адаптер для ноутбуков, чтобы соответствовать поставленным задачам. Давайте также сравним, покупать ли готовый продукт или пытаться спроектировать его и сделать продукт самостоятельно.

Ниже приведен процесс проектирования источников питания переменного / постоянного тока:

Планирование и определение основных характеристик электрических свойств
Завершите компоновку печатной платы
Отбор проб
Приварите компоненты из списка BOM к плате
Электронная проверка и корректировка свойств
Опытное производство и повторная проверка
Получить сертификат безопасности для продажи на месте

Возьмем, к примеру, адаптер 120 Вт для ноутбуков, чтобы шаг за шагом объяснить, как проектировать блоки питания переменного / постоянного тока.

Процесс проектирования источника питания переменного / постоянного тока

: в качестве примера возьмем адаптер на 120 Вт.

Шаг 1: Планирование и определение основных характеристик электрических свойств

Вообще говоря, на ранней стадии проектирования источника питания необходимо сначала определить основные электрические характеристики. Ниже адаптер 120 Вт для ноутбуков используется в качестве примера для просмотра элементов, которые необходимо определить, и общих параметров. Они включают в себя входное напряжение и частоту, внешний вид и размеры, рабочую температуру и влажность, входную розетку переменного тока, общую эффективность, энергопотребление в режиме ожидания, выходное напряжение, выходной ток, пиковую нагрузку, защиту (включая OCP / OVP / OTP), различные потребности в ЭМС, и т.п.

Вышеупомянутое сведено в таблицу, чтобы сделать их ясными и легкими для понимания.

Арт.	Технические характеристики
Входное напряжение и частота	90 ~ 264 В переменного тока (50/60 Гц)
Внешний вид и размеры	123 * 45 * 67 мм
Рабочая температура и влажность	-10 ℃ ~ 40 ℃
Входная розетка переменного тока	C14
Выходное напряжение	19 В ± 5%
Выходной ток	6.3A
Общий КПД	Следуйте DoE уровня VI и CoC Ver. 5 уровень 2
Энергопотребление в режиме ожидания	0,15 Вт
Пиковая нагрузка	x 2 (50 мс с периодом 1 с)
Защита (включая OCP / OVP / OTP)	Защелка / икота
Различные требования ЭМС	IEC62368-1

После приблизительного определения электрических характеристик пришло время выбрать подходящую топологию.Для адаптера мощностью 120 Вт топологии, доступные для выбора, обычно включают обратный ход, ACF (обратный ход с активным зажимом) и HB-LLC. При этом, ввиду ужесточения нормативных требований, Flyback, характеризующийся чрезмерно низкой эффективностью, может не подходить. Хотя остальные (ACF и HB-LLC) достижимы, учитывая, что регулировать эффективность легкой нагрузки ACF сложнее, на этот раз в качестве топологии была выбрана HB-LLC.

После выбора топологии, чтобы обеспечить плавный процесс проектирования, обычно выбирают блок-схему.Сначала примерно различаются схемные структуры различных блоков и названия основных выбранных ИС или компонентов. Кроме того, с учетом входной мощности> 75 Вт, в соответствии с требованиями ЕС по общему гармоническому искажению, следует добавить схему PFC для удовлетворения требований ЕС.

Схема ниже представляет собой блок-схему, построенную в соответствии с вышеупомянутыми электрическими характеристиками и в соответствии с соответствующими компонентами на основе структуры HB-LLC.

Пока еще продолжается фаза планирования, и проектировщики, знакомые со структурой источника питания, могут не показать очевидных различий в выборе между покупкой готового продукта или созданием его самостоятельно. Однако разница между ними постепенно становится очевидной при последующем переходе к фазе реализации.

Шаг 2: Завершите компоновку печатной платы

Как правило, этап компоновки печатной платы следует после подтверждения структуры схемы и выбора компонентов.Что касается того, как разместить все компоненты в соответствии со спецификациями, указанными клиентами, с учетом электрических характеристик и безопасного расстояния, уменьшения трудностей производства и сборки, автоматизации производства, тепловой конвекции и других условий, потребуется профессиональный инженер-компоновщик и подходящее программное обеспечение для работы. Возьмем, к примеру, этот адаптер мощностью 120 Вт. Опытному инженеру-компоновщику потребуется около недели, чтобы завершить первую редакцию печатной платы с нуля.

Шаг 3: Отбор проб

Готовый файл печатной платы затем будет отправлен поставщику печатных плат, специализирующемуся на отборе образцов, для планирования производства образца. Обычно для получения 10-15 образцов печатных плат требуется около 3–5 рабочих дней при затратах на отбор образцов в размере 200 долларов США. Чтобы сократить расходы, игроки, занимающиеся самостоятельным проектированием, могут, конечно, попытаться выполнить травление и промывку, используя плату PCB без покрытия с медной фольгой, которую они приобрели. Тем не менее, учитывая низкую точность, медная проволока легко ломается, и готовый продукт имеет только слой медной фольги (см. Рисунок 1 ниже) без шелкографии верхнего / нижнего слоя (см. Рисунки 2 и 3) в качестве справочного материала для сборки, не говоря уже о необходимость покупать кучу жидкостей для химического травления и задача точно просверливать отверстия в печатной плате одно за другим.В условиях, когда экономится не так много денег и высокая частота отказов, самостоятельное производство печатных плат не рекомендуется.

Рисунок 1: слой медной фольги

Рисунок 2: шелкография верхнего слоя

Рисунок 3: шелкография нижнего слоя

Шаг 4: Приварите компоненты из списка спецификации к печатной плате

После того, как печатная плата завершена, все компоненты в списке спецификаций, подготовленном на ранней стадии, вручную привариваются к печатной плате.Обычно последовательность сборки — сначала SMD, а затем DIP. Сначала соберите небольшие компоненты, а затем — большие. Таким образом, вероятность столкновения сборки и отсутствия компонентов в сборке снижается. Однако ручная сборка не может быть полностью без ошибок. Более того, поскольку несколько прототипов собираются вручную, проблемы, возникающие в каждом прототипе, могут различаться. Отсутствующие детали, несовпадение, неправильная полярность и т. Д. — все это усложняет создание прототипов. В конечном итоге от отбора проб до запуска пройдет не менее недели, не считая времени на подготовку материала на ранней стадии для всех компонентов в списке спецификации.На этом этапе, если игроки, занимающиеся самостоятельным проектированием, производят только один прототип, это займет меньше времени, при условии, что время и стоимость подготовки материала на ранней стадии не включены в расчет. Поскольку отдельные игроки имеют ограниченный доступ к ресурсам, они должны покупать все компоненты один за другим в магазине электронных материалов. Подготовка всех материалов для одного прототипа определенно в 2–3 раза дороже, чем покупка готового блока питания.

Шаг 5: Электронная проверка и корректировка свойств

После завершения этапов запуска следует этап проверки и корректировки электронных свойств.Чтобы смоделировать энергоснабжение систем разных стран и различных условий нагрузки, необходимо множество связанных инструментов и устройств для завершения проверки электронных свойств, включая программируемые источники питания переменного тока и аналоговые электронные фиктивные нагрузки. Конечно, также необходимы высокоточные осциллографы и соответствующие пробники (пробники напряжения / пробники тока / дифференциальные пробники), цифровые измерители, измерители мощности и паяльники с регулируемой температурой. В определенных ситуациях требуется подтверждение слабых сигналов в цепях.В этом случае необходим источник питания постоянного тока. Тем не менее, средний игрок не может себе позволить перечисленные выше инструменты. Чтобы продвинуться дальше, набор анализаторов частотных характеристик стоимостью 1 миллион тайваньских долларов также является необходимым оборудованием для достижения высокой стабильности обратной связи и адекватного запаса по фазе и запасу по усилению.

Если вы до сих пор не переключили канал, значит, у вас есть страсть к источникам питания! Чтобы соответствовать вашему усердию, продолжим…

Что касается первого издания образцов, персонал отдела исследований и разработок обычно выполняет проверки, связанные с основными электрическими характеристиками, повышением температуры, электромагнитными помехами и EMS.Однако, поскольку источники питания относятся к аналоговым схемам, часто определенные меры противодействия изменению электрических параметров могут вызвать побочные эффекты. Это приведет к тому, что другое электрическое свойство или элемент проверки превысят спецификации, что может иметь волновой эффект и время и снова и снова создавать проблемы для разработчиков (это явление известно как эффект качелей, при котором предположительно переданный параметр B снова выходит из строя после противодействие параметру A. изменено.Следовательно, то, как правильно справиться с ситуацией, будет зависеть от кропотливой настройки опытным инженером). Следовательно, в дополнение к предварительному тестированию, проводимому персоналом НИОКР, FSP создал отдел проверки, работающий на полную ставку, для проведения проверки одна за другой с точки зрения третьей стороны. Это, в свою очередь, обеспечит качество продукции.

В таблице ниже показаны стандартные блоки питания FSP, требующие проверки.

ОТЧЕТ О КВАЛИФИКАЦИОННОМ ИСПЫТАНИИ

Заказчик:	Название режима: FSP120-AAAN3	Проверено: XXX
Версия отчета: 01	Этап: B-TEST	Проверено: XXX
Спец.Рев: 1.00	Дата: XXX	Утвердил: XXX
Серийный номер: S7510030032

Артикул	Подпозиция	Результаты	Страница	Комментарии
Входные характеристики	КПД	Пасс	1-3
	Входной ток	Пройд	1-2
	Коэффициент мощности	Пасс	1-2
	Пусковой ток	Пасс	4
	Время включения	Арт.	24
	Время поддержки	Пасс	25
Выходные характеристики	Регулировка выходного напряжения	Пасс	5-6
	Пульсация и шум	Пасс	7-8
	Динамическая нагрузка	Пасс	9-13
	Перебег	Пасс	14–18
	П.Время задержки G	Пасс	26
	Время сбоя P.G	Пасс	27
	Время подъема	Пасс	28
Защиты	Короткое замыкание	Пасс	19-20
	Перегрузка по току	Пасс	21
	Перенапряжение	Пасс	22-23
Безопасность	Ток утечки	Пасс	37
	Хай-пот	Пасс	38
	Сопротивление изоляции	Пасс	39
	Заземление	Пасс	40	IEC60068-2-2
Окружающая среда / надежность	Тепловой	Пасс	32-36
	Записать	Пасс	41
	Акустическая эмиссия	Пасс	53-55
	Цикл ВКЛ / ВЫКЛ	Пасс	56
	Низкотемпературное хранение	Пасс	57	IEC60068-2-1
	Хранение при высоких температурах	Пасс	58	IEC60068-2-2
	Циклическое изменение температуры и влажности	Пасс	59	IEC60068-2-14
	Холодный старт	Пасс	60	IEC60068-2-1
	Напряжение напряжения	Пасс	61-74
	Вибрация	Пасс	75-77	IEC60068-2-64
E.M.C.	Гармоника тока	Пасс	29-31	EN61000-3-2
	Всплеск освещения	Пасс	42-43	EN61000-4-5
	ESD	Пасс	44-45	EN61000-4-2
	EFT	Пасс	46-47	EN61000-4-4
	Электропроводность	Пасс	48-52	EN55032
	Падения переменного напряжения	Пасс	78-79	EN61000-4-11

Проигрыватели с собственной разработкой, как правило, не имеют полных тестовых инструментов и устройств.Поэтому после включения первого выпуска образцов они могут использовать только простой мультиметр для проверки правильности напряжения. В лучших сценариях игроки с самостоятельной конструкцией могут иметь сопротивление нагрузке, которое можно применять для основных тестов на старение и повышение температуры. Однако без более сложных устройств могут возникнуть более сложные проблемы, из-за которых игроки могут застрять и сделать дальнейшую проверку невозможной. Даже при нормальном включении стабильность и срок службы остаются неопределенными. При этом, если все процессы работают и проблемы будут решены, стоит иметь возможность самостоятельно укомплектовать блок питания, даже если это может быть более затратным, чем прямая покупка имеющегося в продаже блока питания.В конце концов, чувство достижения бесценно.

При этом блоки питания собственной разработки подвержены более высокому риску и не рекомендуются для использования с более дорогими продуктами. Если в работе что-то пойдет не так, может выйти из строя блок питания; в тяжелых случаях внутренние электрические устройства будут повреждены, что является скорее потерей, чем прибылью. На данный момент это, вероятно, будет для обычных источников питания собственной разработки, но каждый из сертифицированных FSP источников питания все равно должен будет пройти следующие этапы.

Шаг 6: Пробное производство и повторная проверка

После первоначальной проверки электрических свойств научно-исследовательским персоналом на заводе будет организовано пробное производство. Это делается в надежде найти проблемные области производства до официального начала массового производства. Это снизит количество брака при массовом производстве. С другой стороны, поскольку образцы пробной продукции более полны, чем образцы, полученные вручную, и их количество больше, отдел проверки FSP будет использовать образцы для выполнения проверки.В дополнение к элементам, проверенным вышеупомянутым персоналом, занимающимся исследованиями и разработками, также выполняется снижение номинальных характеристик дополнительных компонентов и открытые короткие проверки. Снижение характеристик компонентов в основном предназначено для определения того, соответствуют ли излишки всех компонентов техническим характеристикам компонентов во время работы на мощности. Если есть избыток, он будет доведен до сведения сотрудников отдела НИОКР для внесения улучшений. Открытое короткое замыкание в основном предназначено для проверки того, какие реакции возникают в источнике питания при выходе из строя какого-либо компонента, возникновении разомкнутой цепи или короткого замыкания в отдельном устройстве.Поскольку блоки питания подключены к электросети, теоретически энергия неисчерпаема. Отказ источника питания, вызывающий выделение тепла, дыма или даже искр, может привести к серьезным несчастным случаям, связанным с безопасностью. Такие исходы совершенно недопустимы. Таким образом, открытое короткое замыкание имитирует все возможные неблагоприятные результаты, чтобы исключить возможные опасности до того, как они произойдут. Поскольку два вышеупомянутых теста предназначены для проверки каждого компонента источника питания, проверка занимает много времени. Кроме того, имитация открытого короткого состояния часто приводит к повреждению источника питания.Таким образом, требуются многочисленные образцы, которые не могут быть заполнены одним только персоналом НИОКР, а специальным подразделением по проверке.

Шаг 7: Получите сертификат безопасности для продажи на месте

Как упоминалось выше, при отказе источника питания могут возникнуть серьезные проблемы с безопасностью. Источники питания также могут иметь разные соображения безопасности при использовании в разных местах. Хотя многие международные организации, такие как IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике), установили рекомендуемые спецификации, учитывая различное сетевое напряжение в разных странах, розетка переменного тока и определение безопасности различаются от страны к стране.В конце концов, страны по всему миру разработали свои собственные наборы критериев. Таким образом, адаптеры для ноутбуков, которые могут быть проданы и использованы в любой стране мира, должны быть протестированы с помощью профессиональной лаборатории и в соответствии с требованиями страны, в которой они находятся. Наконец, необходимо наличие сертификата безопасности, выданного этой страной. быть полученными для продуктов, которые будут разрешены для продажи на местном уровне, и это всего лишь одна страна. Если необходимо принять во внимание универсальное использование, нам нужно будет подавать заявки на сертификат безопасности от каждой страны по отдельности.Безусловно, это будет стоить немалых денег. Кроме того, такая сертификация безопасности является обязательным требованием с юридической силой. Несоблюдение приведет к штрафу, и продукт больше не будет продаваться.

Заключение

В настоящее время можно описать основные этапы квалифицированного источника питания с нуля. Конечно, многие детали невозможно описать подробно. Многочисленные формы сигналов и подтверждения данных испытаний, альтернативные проверки материалов, особые правила, особые требования к окружающей среде, корректировки новых материалов и т. Д.добавить непреодолимые неизвестности к сложности, связанной с проектированием мощности.

Возвращаясь к вопросу индивидуально разработанных источников питания, помимо их более высокой стоимости по сравнению с коммерчески доступными источниками питания, личные усилия в формулировании спецификации / выборе структуры схемы / выборе модели трансформатора / конструкции обмотки / чертеже схемы / компоновке печатной платы / закупке материалов / сборка прототипа / и, наконец, отладка электрических свойств не только будет стоить денег, но также потребует много времени и энергии для завершения всего процесса.Помимо личной компетентности, требуется значительный энтузиазм, не говоря уже об отсутствии возможности позволить себе дорогостоящие инструменты и устройства для проверки электрических свойств и сложных процессов проверки качества. Это, в свою очередь, приведет к высокой ненадежности готовой продукции.

Ясно, что блок питания DIY, который имеет низкое соотношение цены и качества, в конце концов, не такая уж и хорошая идея. С таким же успехом это может быть вызов для студентов или самореализующихся.

Статьи по теме: < Источник питания переменного и постоянного тока Введение >