Электропроводка в доме и квартире
Составляющие электрической проводки в квартире или частном доме, краткое описание системы энергоснабжения до ввода в здание, выбор определённой марки кабеля или провода, вычисление площади сечения токопроводящей жилы, планирование количества розеток
Краткое содержание статьи про выбор кабеля или провода для бытовой электропроводки
- путь электроэнергии от электростанции к жилому дому;
- составляющие электропроводки в квартире или доме;
- медные или алюминиевые кабели применять?
- марки кабелей и проводов для электропроводки;
- выбор сечения;
- планирование числа розеток.
Электрическая энергия основа современной жизни. В доме или квартире при помощи электропроводки передаётся энергия к осветительным приборам, обогревателям, компьютерам, электрочайникам, микроволновым печам, холодильникам, телевизорам, фенам, утюгам и другим бытовым приборам (список длинный). Представить комфортную жизнь в квартире либо доме без этих устройств невозможно, поэтому безопасности уделяем особое внимание.
Путь электроэнергии от электростанции к жилому дому
Электрическую энергию вырабатывают путём преобразования:
-
традиционно:
- атомной энергии (АЭС);
- тепловой энергии сжигаемого топлива (ТЭС и ТЭЦ);
- потенциальной энергии воды (ГЭС и ГАЭС);
-
альтернативно:
- солнечной энергии;
- энергии ветра;
- энергии приливов и отливов.
ГАЭС – гидро аккумулирующая электростанция запасает излишки электрической энергии в ночное время и отдаёт их в дневное время. Это связано с постоянной работой атомных электростанций. Потребление энергии в ночное время низкое, а остановить её выработку на АЭС не возможно. Поэтому ночью на ГАЭС воду с помощью насосов поднимают в водохранилище перед дамбой, а днём спускают самотёком (преобразуют потенциальную энергию воды в электрическую энергию). Потери большие.
Для транспортировки электроэнергии от электростанции к населённому пункту применяют высоковольтные воздушные и подземные линии электропередачи (аббревиатура ЛЭП). Для снижения потерь требуется сделать наименьшей проводимую силу тока. Не от напряжения, а лишь от токовой нагрузки зависят тепловые потери в проводнике.
Формула, определяющая мощность электрической сети:
P = I ∙ U,
где I – сила тока, измеряемая в амперах; U – напряжение в сети, измеряемое в вольтах.
Из этого соотношения видно – увеличив напряжение добиваются снижения силы тока, не изменяя проводимую мощность. Это собственно и делают в ЛЭП.
Повсеместно трёхфазные электрические сети переменного тока с напряжением от 6 до 330 кВ (тысяч вольт):
Для транспортировки электроэнергии от электростанции к населённому пункту применяют высоковольтные воздушные и подземные линии электропередачи (аббревиатура ЛЭП). Для снижения потерь требуется сделать наименьшей проводимую силу тока. Не от напряжения, а лишь от токовой нагрузки зависят тепловые потери в проводнике.
Формула, определяющая мощность электрической сети:
P = I ∙ U,
где I – сила тока, измеряемая в амперах; U – напряжение в сети, измеряемое в вольтах.
Из этого соотношения видно – увеличив напряжение добиваются снижения силы тока, не изменяя проводимую мощность. Это собственно и делают в ЛЭП.
Повсеместно трёхфазные электрические сети переменного тока с напряжением от 6 до 330 кВ (тысяч вольт):
- в воздухе из проводов А и АС (алюминиевый и сталеалюминиевый);
- под землёй алюминиевые кабели:
Применение алюминия обусловлено его низкой ценой (по сравнению с медью дешевле ≈ в 3,89 раза), которая нивелирует меньшую проводимость (≈ в 1,64 раза).
При подходе к населённому пункту высоковольтная линия входит в трансформаторную подстанцию, где напряжение снижают до 220, 380 или 660 вольт, а сила тока увеличивается.
При подходе к населённому пункту высоковольтная линия входит в трансформаторную подстанцию, где напряжение снижают до 220, 380 или 660 вольт, а сила тока увеличивается.
В главный распределительный щит (аббревиатура ГРЩ) жилого многоквартирного дома входит:
-
четырёхжильный кабель:
- три фазы;
-
совмещённая жила под заземление и ноль с обозначением PEN, где её разделяют на две жилы:
- нулевую рабочую жилу N (она же «ноль», «нулевой проводник»);
- жилу заземления PE (она же «защитная жила», «заземляющая жила», «защитный проводник»), которую соединяют с местным заземляющим устройством.
Далее в подъезде по стояку идёт пятижильный кабель (три фазы + ноль + заземление). Для квартирного энергопотребления требуется одна фаза + ноль + заземление. На каждую из трёх фаз равномерно распределяют по несколько квартир.
В старых многоквартирных домах не проводили разделения PEN проводника и по подъездному стояку шёл четырёхжильный кабель (три фазы + ноль).
В первом приближение заземляющее устройство – это металлические сваи, вбитые в грунт на глубину 3 и более метров и соединённые между собой стальными полосками длиной от 2 метров (ориентировочное описание для общего представления о масштабе конструкции, полное описание в отдельной статье). Для ввода в эксплуатацию требуются системы расчётов, а также письменное разрешение от «ОблЭнерго».
В старых многоквартирных домах не проводили разделения PEN проводника и по подъездному стояку шёл четырёхжильный кабель (три фазы + ноль).
В первом приближение заземляющее устройство – это металлические сваи, вбитые в грунт на глубину 3 и более метров и соединённые между собой стальными полосками длиной от 2 метров (ориентировочное описание для общего представления о масштабе конструкции, полное описание в отдельной статье). Для ввода в эксплуатацию требуются системы расчётов, а также письменное разрешение от «ОблЭнерго».
Составляющие электроснабжения в жилом доме или квартире
Система электрического снабжения дома или квартиры включает в себя:
- квартирный щит с инсталлированными устройствами (подробнее ниже);
- проводники для передачи энергии (кабели и провода);
- электромонтажные изделия (розетки и выключатели).
В квартирный щит монтируют:
- вводный автоматический выключатель;
- рубильник или выключатель нагрузки;
-
секционные однополюсные автоматические выключатели отдельно на:
- кухню;
- комнату;
- ванную;
- крупный энергопотребитель (например: водонагреватель, электрическая печь);
- устройства защитного отключения (аббревиатура УЗО);
- другие устройства для систем «умного» управления энергией (реле, контакторы, таймеры и так далее).
Автоматические выключатели служат для защиты потребителей и проводников от токов короткого замыкания (на порядок выше номинального тока, срабатывание в течение 0,1 секунды) и от токов перегрузки (на 45 % выше номинального тока, срабатывание за время менее 1 часа).
Устройства защитного отключения (УЗО) защищают живые организмы от поражения электрическим током. Это устройство отслеживает разницу между силой тока в фазе и током в нулевой рабочей жиле. В идеале эта разница должна быть равна нулю, если фиксируется отклонение (10 или 30 мА) – защитное срабатывание в течение 0,04 секунды. Для исправного функционирования требуется жила заземления.
Секционный автоматический выключатель совмещённый с УЗО, называют дифференциальным автоматическим выключателем.
Рубильник или выключатель нагрузки – механический коммутационный аппарат для обесточивания сети вручную (можно использовать вводной автомат, но из-за ограниченности его ресурса, лучше поставить рубильник).
Устройства защитного отключения (УЗО) защищают живые организмы от поражения электрическим током. Это устройство отслеживает разницу между силой тока в фазе и током в нулевой рабочей жиле. В идеале эта разница должна быть равна нулю, если фиксируется отклонение (10 или 30 мА) – защитное срабатывание в течение 0,04 секунды. Для исправного функционирования требуется жила заземления.Секционный автоматический выключатель совмещённый с УЗО, называют дифференциальным автоматическим выключателем.
Рубильник или выключатель нагрузки – механический коммутационный аппарат для обесточивания сети вручную (можно использовать вводной автомат, но из-за ограниченности его ресурса, лучше поставить рубильник).
Медь или алюминий в электропроводке?
Эта и последующая часть статьи воспроизведена в видеоролике: «Провод какой маркировки лучше и выгоднее?».
Согласно правилам устройства электроустановок (сокращённо называют ПУЭ) в бытовых электрических сетях запрещено использовать кабели и провода с алюминиевыми жилами. ПУЭ-7 пунктом 7.1.34 на странице 411 это запрещают, ПУЭ-6 этого не рекомендуют.
Отрицательные факторы при применении алюминиевой электропроводки:
Согласно правилам устройства электроустановок (сокращённо называют ПУЭ) в бытовых электрических сетях запрещено использовать кабели и провода с алюминиевыми жилами. ПУЭ-7 пунктом 7.1.34 на странице 411 это запрещают, ПУЭ-6 этого не рекомендуют.
Отрицательные факторы при применении алюминиевой электропроводки:
- алюминий имеет меньшую электрическую проводимость относительно меди (≈ в 1,64 раза) – при проведении равной силы тока, сечение нужно большее;
- оголённые алюминиевые провода при контакте с кислородом и озоном воздушной среды образуют оксидную плёнку, которая имеет высокое электрическое сопротивление – приводит к перегреву контактных зажимов;
- алюминий механически более хрупкий материал – ограниченная стойкость к ударам, вибрациям и перегибам при прокладке.
Парируем указанные факты: низкая цена (более чем в 3 раза) сводит на нет сниженную проводимость, при применении специальных смазок и ухода за контактами оксиды не появляются, в бытовых сетях нет сильных ударов и вибраций.
Выбор за вами, автор склоняется к применению медной электропроводки.
Марки проводников (кабелей и проводов) для электропроводки
Для бытового энергоснабжения задействуют кабели и провода имеющие поливинилхлоридную (аббревиатура ПВХ) изоляцию и оболочку. ПВХ пластикат имеет высокие изоляционные свойства, пластичен, устойчив к механическим нагрузкам и солнечному облучению, не распространяет пламени (в течение минуты огонь гаснет при изъятии из источника).
| традиционно | лучше | ещё лучше | дёшево | |||||||
|
марки
|
медные изделия | |||||||||
| ПВС | ШВВП | ВВГ | ВВГ-П | ВВГнг | ВВГнг-LS | ППВ | ПВ1 | ПВ3 | ||
| исполнение | круглый1 | плоский | круглый | плоский | круглый | круглый | плоский | круглый | круглый | |
| 2-3 жильные | 1-жильные | |||||||||
| отличия | жила2 | гибкая | гибкая | жёсткая | жёсткая | жёсткая | жёсткая | жёсткая | жёсткая | гибкая |
| изоляция | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |
| оболочка | + | + | + | + | + | + | - | - | - | |
| не распространяет огонь3 | одиночно | одиночно | одиночно | одиночно | группой | группой | одиночно | одиночно | одиночно | |
| выделяет меньше дыма4 | - | - | - | - | - | + | - | - | - | |
|
марки
|
- | - | АВВГ | АВВГ-П | АВВГнг | АППВ | АПВ | - | ||
| алюминиевые аналогичные изделия5 | ||||||||||
Примечания:
- 1 – для плоского кабеля нужно штробить перфоратором канал меньшей глубины либо накладывать более тонкий слой штукатурки, жилы проложенные параллельно друг другу лучше охлаждаются, чем скрученные;
- 2 – гибкая жила = многопроволочная, жёсткая жила = однопроволочная (монолитная);
- 3 – не распространяет огонь при одиночной или групповой прокладке (то есть по неметаллическим частям пламя не распространяется в соседнее помещение или здание);
- 4 – при вынужденном горение выделяет меньшие объёмы дыма и газа, что улучшает видимость в помещение при пожаре;
- 5 – выше не рекомендуем применять алюминиевые проводники, но выбор никто не отменял.
| традиционно | лучше | ещё лучше | дёшево | ||
| марки | ПВС, ШВВП | ВВГ, ВВГ-П | ВВГнг, ВВГнг-LS | ППВ, ПВ1, ПВ3 | |
| стандарт |
бытовой ГОСТ 7399-97 |
промышленный ГОСТ 16442-80 |
промышленные ГОСТ 16442, ГОСТ 31996 |
ГОСТ 6323-79 | |
| плюсы | ресурс |
2 года гарантии, срок службы 10 лет |
5 лет гарантии, срок службы 30 лет |
5 лет гарантии, срок службы 30 лет |
2 года гарантии, срок службы 15 лет |
|
рабочий диапазон температуры воздуха, °С |
от -15 до +50 | от -50 до +50 | от -50 до +50 | от -50 до +70 | |
|
изоляция рассчитана на напряжение, В |
380 | 660 | 660 | 450 | |
|
токовые нагрузки (подробно ниже в таблице) |
1 | 3 | 3 | 2 | |
|
предельный ток короткого замыкания* |
не указан | нормирован | нормирован | не указан | |
|
пожаро- безопасность |
+ | + | повышенная** | + | |
|
наконечники для соединения с розетками и выключателями |
нужны | не нужны | не нужны | для ПВ3 нужны | |
| минус |
изгибаются (из-за многопроволочной и однопроволочной жилы) |
хорошо | плохо | плохо | ПВ3 хорошо |
| 5·d*** | 7,5·d | 7,5·d |
5·d для ПВ3 10·d для остальных |
||
- * – для кабеля ВВГ и его производных нормируется сила тока при возникновении короткого замыкания (проводится испытание), в стандартах для других изделий такого нет (упускается из вида);
- ** – под повышенной пожаробезопасностью понимают не распространение пламени при групповой прокладке (остальные изделия не распространяют горения при одиночной прокладке), исполнения с индексами «нг» и «нг-LS» применяют для одиночного расположения при особом внимании к аварийным ситуациям;
- *** – минимальный радиус изгиба проводника через его наружный диаметр d.
Зачастую, для электропроводки применяют кабели и провода с площадью сечения токопроводящей жилы 1,5 и 2,5 мм2 (согласно ПУЭ минимальное сечение 1,5 мм2).
|
Число жил или проводов, шт.↓ |
Сечение, мм2↓ | традиционно | лучше | ещё лучше | дёшево | |
| марки→ | ПВС, ШВВП | ВВГ, ВВГ-П | ВВГнг, ВВГнг-LS | ППВ | ПВ1, ПВ3 | |
| 2 | 1.5 | 14А (58%) | 24А (100%) | 18А (75%) | 19А (79%) | |
| 2.5 | 20А (61%) | 33А (100%) | 25А (76%) | 27А (82%) | ||
| 3 | 1.5 | 14А (67%) | 21А (100%) | 15А (71%) | 17А (81%) | |
| 2.5 | 20А (71%) | 28А (100%) | 21А (75%) | 25А (89%) | ||
Источники токовых нагрузок:
- для ПВС и ШВВП по таблице 9а на странице 17 стандарта ГОСТ 7399;
- для ВВГ и его производных по таблице 23 на странице 17 стандарта ГОСТ 16442;
- для ППВ, ПВ1 и ПВ3 по таблице 1.3.4 на странице 20 документа ПУЭ-7.
- технические характеристики кабелей ВВГ выше (две таблицы с детальным изучением тому доказательство);
- электрик смирится с неудобством в виде жёсткой жилы, которую тяжело изгибать (а если нет, то предложите найти работу в другом месте).
Выбор сечения кабеля или провода для бытовой проводки
Сечение провода или кабеля для электропроводки определяется исходя из суммарной мощности всех возможных к одновременному подключению электроприборов. Следует понимать, что не нужно рассчитывать на максимальную мощность, так как единовременное подключение всех электрических приборов практически не случается.Стандартный ряд площадей сечения кабельно-проводниковой продукции: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16 мм2 и выше.
Формула для расчёта силы тока (токовой нагрузки):
I = P /U,
где P – суммарная мощность в ваттах (Вт);
U – напряжение в цепи переменного тока (220 вольт).
Мощность определяют по паспортам электрических приборов или приблизительно выбирают из нижеследующей таблицы.
| Бытовое электрическое устройство | Рmax, Вт | I (по формуле), А | Примечание |
| энергосберегающая лампа | 40 | 0.18 | продолжительная эксплуатация в вечернее время |
| холодильник | 60 | 0.27 | круглосуточно |
| ноутбук | 65 | 0.30 | :-))) у кого как |
| телевизор | 100 | 0.45 | :-))) у кого как |
| лампа накаливания ЛОН | 200 | 0.91 | продолжительная эксплуатация в вечернее время |
| компьютер | 300 | 1.36 | :-))) у кого как |
| микроволновая печь | 900 | 4.09 | 5 минут около 3 раз в сутки |
| кофеварка | 1300 | 5.91 | 5 минут 1-2 раза в сутки |
| электрочайник | 1500 | 6.82 | 10 минут около 5 раз в сутки |
| стиральная машина | 1500 | 6.82 | 2 часа 1 раз в сутки |
| пылесос | 1600 | 7.27 | 20 минут 1 раз в три дня |
| посудомоечная машина | 2000 | 9.09 | 2 часа 1 раз в сутки |
| утюг | 2400 | 10.91 | 20 минут 1 раз за трое суток |
| кондиционер | 3000 | 13.64 | в жаркое время по вечерам |
Отдельная статья – кабель какого сечения выбрать на конкретные приборы, освещение и розетки?
Важность планирования при прокладке электропроводки
Проведём аналогию между двумя ситуациями:
- переезд в новую квартиру с размещением в ней мебели;
- прокладка электропроводки с монтажом электроустановочных изделий (выключатели и розетки).
Наилучшим вариантом перед переездом на новую жилплощадь является изображение новой квартиры на большом листе формата А3 или А2 в каком-либо масштабе. Затем из картона в этом же масштабе вырезают макеты кроватей, диванов, шкафов, тумбочек, подставок под цветы, столов, холодильника, газовой плиты и других крупных объектов. Потом будущими жильцами эти макеты расставляются так, как они будут стоять впоследствии (после переезда). Макеты передвигать намного легче, чем реальные объекты. Описанное планирование позволяет избежать:
- перестановок тяжёлых кроватей и шкафов на новые места, а сразу расставить их в утверждённом порядке;
- не нужной работы – сначала всё сносим в одну большую комнату с последующим перетаскиванием в нужные комнаты;
- неудобного расположения кухонных шкафов и приборов.
То же самое с электропроводкой – спланируйте расположение и количество розеток, выключателей в комнатах, на кухне, в ванной, учитывая местоположение мебели. Либо придётся пользоваться удлинителями, со всеми вытекающими «приятными» моментами.
Для кухни актуально продумать подключение: жарочного шкафа, микроволновой печи, холодильника, хлебопечки, блендера, миксера, кухонного комбайна, электрической мясорубки, посудомоечной машины, мультиварки, пароварки, кофеварки, аэрогриля, сушки для сухофруктов, фритюрницы, мороженицы и других электрических бытовых устройств (может что-то упущено или перечислено излишнее).
Для ванной комнаты необходимо выбрать число розеток под стиральную машину, электробритву, фен, подсветку зеркала.
В комнатах определить количество розеток под телевизор, компьютер, зарядные устройства телефонов, увлажнитель воздуха, кондиционер, музыкальный центр, дополнительное освещение и других электроприборов (ориентир – не меньше 1 розетки на 6 м2 или потребуется пользоваться большим количеством удлинителей).
Выключатели света:
Для кухни актуально продумать подключение: жарочного шкафа, микроволновой печи, холодильника, хлебопечки, блендера, миксера, кухонного комбайна, электрической мясорубки, посудомоечной машины, мультиварки, пароварки, кофеварки, аэрогриля, сушки для сухофруктов, фритюрницы, мороженицы и других электрических бытовых устройств (может что-то упущено или перечислено излишнее).
Для ванной комнаты необходимо выбрать число розеток под стиральную машину, электробритву, фен, подсветку зеркала.
В комнатах определить количество розеток под телевизор, компьютер, зарядные устройства телефонов, увлажнитель воздуха, кондиционер, музыкальный центр, дополнительное освещение и других электроприборов (ориентир – не меньше 1 розетки на 6 м2 или потребуется пользоваться большим количеством удлинителей).
Выключатели света:
- располагайте на высоте 90-95 см от пола и 15 см от дверного косяка (если расположите выше, ребёнок не поиграется с ним пока мал, но не сможет его достать каждый день, начиная с 4-5 лет в течение последующих нескольких лет);
- при утопленной верхней части свет включен, при утопленной нижней части освещение отключено.