Без электрощитка в частном доме не обойтись: его задача — уберечь всех от короткого замыкания и пожара. Собирать такой щиток — занятие интересное и увлекательное, особенно если слушать споры электриков, по какой схеме заземления их лучше делать. Не надо пугаться споров и звучащих в них аббревиатур: разобраться в этом деле нам поможет Андрей Литвинчук, начальник отдела электроснабжения компании «Росавтодор».
От чего спасает щиток
Замыкание
Электрощиток — это набор защитных устройств (автоматов), распределяющий напряжение по линиям: освещение, розетки, комнаты — и защищающий нашу электропроводку от скачков напряжения и коротких замыканий. Можно сделать электропроводку и без него, но она не будет безопасной. А в случае ремонта или перестройки системы электроснабжения без щитка дело пойдет крайне туго: придется полностью обесточивать жилье, чтобы поменять одну розетку или заменить люстру.
Этот текст поможет вам сориентироваться в том, как может и должна быть устроена схема подключения электрощита в частном доме, а также подскажет, что для этого нужно. Не приступайте к работам самостоятельно, если у вас нет опыта работы с электричеством: это небезопасно. Вы всегда можете найти квалифицированного специалиста на бирже профессионалов «Петровича».
Короткое замыкание — одна из главных причин большинства бытовых пожаров в России. Оно возникает из-за неправильного электромонтажа, перегрузки сетей, скачков напряжения и даже от удара молнии в соседский дом. Во время замыкания нарушается нормальная работа электроцепи: в результате возникает ток огромной силы. Электроны через точку короткого замыкания возвращаются обратно в сеть, но при этом само место замыкания нагревается до температур, вызывающих пожар. Обычно это сопровождается искрением, вспышками, а далее — горением всей прилегающей территории. Этого мы и должны избежать.
Обрыв проводов
Провода, по которым к нам в дом приходит электричество, бывают двух видов: старые оголенные металлические жилы, крепящиеся на фарфоровых чашках (изоляторах), и кабель СИП. Первое мы раньше часто видели в старых деревнях, но в наше время это раритет: последние десять лет происходит их замена на СИП. Все потому, что обрыв кабеля СИП происходит намного реже — соответственно, и угроза короткого замыкания в результате обрыва снизилась многократно. Но не исчезла.
Фаза и ноль
СвернутьФаза — это провод, в котором есть напряжение. А ноль — провод, в котором напряжения нет. Когда мы включаем, например, обогреватель в розетку и жмем кнопку «вкл.», электроны бегут из фазового провода через нагревательный элемент и уходят обратно в сеть по нулевому проводу, возвращаясь по кабелю к тому огромному генератору, который и вырабатывает электричество в нашей сети. Да, электрон совершает огромное путешествие, чтобы нам стало тепло.
Если причина замыкания в неисправном бытовом приборе, то автоматы защитят от него, выключив свет. В таком случае можно выключить из сети закоротивший прибор и включить обратно автоматы — все будет хорошо. Но если причина замыкания — оборванный провод, то спасет только система, в которой есть щиток с заземлением в землю.
Кабель СИП — на рисунке видны четыре изолированные жилы, три из которых — фазы, четвертая — ноль
Как свет попадает в дом
Рассмотрим усредненный частный дом: площадью до 200 м², подключен к местной электросети, 3 фазы, 220/380 В, 15 кВт мощности. В дом приходит электричество, но сначала оно оказывается в проводе на опоре ЛЭП, откуда подается на столб возле дома. Туда его провела электроснабжающая компания и установила там шкафчик. В нем есть счетчик и автоматический выключатель (далее в целях удобства будем называть его просто «автомат»). У него чаще всего есть характеристика отключения «С» на ток 32 ампера. «С» означает, что автомат отключит подачу электричества при превышении тока в 5–10 раз, препятствуя возникновению короткого замыкания.
То есть в нашем случае автомат сработает при токе в 160–320 А — это примерно одновременное включение 25 электрических чайников. Вот как выглядит схема подключения в этом шкафчике:
Из этого шкафчика ток поступает в сам дом. Да, автомат там может защитить от замыкания, но лезть на столб, чтобы его включить или выключить, проблематично. Поэтому щиток нужен внутри дома.
Есть две схемы, по которым организованы щитки с автоматами внутри дома: старая без заземления в землю и новая — с ним.
Старая схема без заземления в землю
Классическая схема электроснабжения заключается в том, что к нам в дом приходит электричество по фазовому проводу, а уходит оно по нулевому — обратно на подстанцию. Заземление в этой схеме связано с нулевым проводом — прямо в землю технически ничего не уходит. И если происходит обрыв нулевого провода, то система теряет свою защитную функцию, а на корпусах электроприборов появляется опасное для жизни напряжение. Вот так выглядит эта схема:
Здесь L1, L2, L3 — это фазы; PEN — это ноль
Внутри щитка у нас есть главный вводный автомат, отключающий электричество, к нему из шкафчика на столбе приходит фазный провод — а с него уже с помощью проводов-перемычек фаза распределяется на меньшие автоматы. Они отвечают за отдельные части электросети в доме. Например, отдельный автомат для освещения в комнатах, отдельный — для розеток, отдельный — для питания ванной комнаты. Если произойдет замыкание в розетке, выключится отвечающий за них автомат, но освещение при этом останется.
В щитке рабочий ноль подключается к двум шинам: желто-зеленого и синего цветов. Основная шина — синяя. По ней ток возвращается на подстанцию. Желто-зеленая — резервная, на случай если синяя обгорит.
На рисунке видны две шины, к которым прикручены провода. Провод синего цвета — рабочий ноль, желто-зеленого — резервный
Главный плюс такой схемы — она дешевая. Простой щиток, включающий в себя две шины, рейку и пять-шесть автоматов, вместе с корпусом обойдется в сумме от 5 000 руб.
Главный недостаток такой схемы в том, что она не защитит от обрыва проводов. Потому что, когда происходит обрыв фазового провода, главная опасность — это сам провод: к нему нельзя приближаться, особенно если он лежит на земле и искрит. Это мы проходили на уроках ОБЖ. Но это опасность для рядом находящегося человека, а не для нашей проводки. Для проводки намного более опасен обрыв нулевого провода: ток не будет уходить на подстанцию и может спровоцировать большой пожар. Обычный автомат может этого не заметить и не отключиться. Чтобы этого избежать, нужна новая система — с УЗО (устройством защитного отключения) и заземлением в землю.
Новая схема с УЗО и заземлением в землю
УЗО внешне похоже на автомат, но работает иначе.
УЗО реагирует на утечки тока в десятки миллиампер. При появлении малейших признаков короткого замыкания УЗО отключает подачу напряжения — и никаких пожаров или сгоревших электроприборов.
Схематично это выглядит так:
L1, L2, L3 — фазы, N — ноль. Обратите внимание, что заземление электроприборов — пунктир на картинке — сделано независимо от линий электропередачи. В этом и заключается главное отличие от старой схемы: у дома должен быть свой заземляющий контур
Таким образом, схема электроснабжения должна быть следующей:
- В шкафчик учета, находящийся на столбе возле дома, приходит кабель СИП — три фазы и рабочий ноль.
- Электромонтажники от сетевой организации подключают эти провода к автомату и счетчику на столбе, оттуда выходят также три фазы и ноль — к тому щитку, который стоит в доме.
- На входе в щиток в доме нужно поставить рубильник. Он нужен для того, чтобы можно было вручную отключить весь свет в доме, если вдруг вы заметите мигание лампочек или запах горелой проводки.
- К рубильнику проведите три фазы— и эти же три фазы должны выйти из него в четырехполюсное УЗО. Ноль огибает рубильник и идет сразу в УЗО.
- Дальше распределите фазы по линиям на меньшие автоматы: на освещение, на розетки, плиту и так далее.
- А ноль распределите по проводке, идущей к розеткам, освещению и плите.
- Отдельно соберите заземляющий контур. Об этом — ниже.
Схематично это все будет выглядеть так:
Кто-то думает, что на входе в домашнем щитке нужен вводной автомат, но это не верно. В новой схеме подключения с УЗО автомат как раз не нужен, потому что он у нас есть выше по сети — в шкафчике учета на столбе. Кто-то также скажет, что раз у нас есть УЗО, то оно и станет рубильником. Нет, это не так. На входе в домашний щиток должен быть именно рубильник для полного отключения электричества.
УЗО устанавливают после рубильника, оно реагирует на утечку тока в сотые доли ампера. При коротком замыкании по проводам уходящей в землю части заземления потечет ток не более 2–3 А, достаточный для срабатывания УЗО, но совершенно безопасный для проводки и неспособный вызвать пожар.
Как собрать заземляющий контур
Заземляющий контур — это проводник, уходящий в землю. Его называют контуром, потому что часто он бывает в виде замкнутой петли вокруг здания, закопанной в землю. Однако для мощностей простого частного дома делать полноценный контур вокруг дома не нужно — достаточно будет одной точки, где проводник будет уходить в землю.
Чтобы собрать такое заземление, нужно выкопать за домом небольшой котлован размером примерно 1,5 х 1,5 х 0,8 м и вбить в него три металлических уголка или трубы. Чтобы вбивать было удобнее, концы можно надрезать под углом 30–45 градусов.
Вбитые уголки или трубы нужно соединить между собой неменьшими по сечению полосами железа, посадив их на сварку (только не на холодную). К этой конструкции из дома нужно протянуть провод-ноль и зафиксировать его на ней.
Совет: если не хотите заморачиваться с поиском сварочного аппарата, да и вообще с этими действиями, можно нанять небольшую бригаду рабочих: работа не требует большой квалификации.
Сколько стоит подключение новым способом
УЗО стоит от 1 000 руб., рубильник — от 3 500 руб. Те же 5–6 автоматов, рейка и шины обойдутся также от 3 000–5 000 руб. К стоимости добавятся и обустройство контура заземления, и хороший медный кабель от главной заземляющей шины к контуру заземления. Не будем экономить на безопасности и возьмем сварочный провод: его цена — от 500 руб. за 1 м, а нам понадобится до 10 м, итого: примерно 5 000 руб.
Получается, что такой щиток в среднем на 18 500 руб. дороже классического, но небезопасного щитка. Однако электробезопасность того стоит.
