До сих пор при описании монтажа различных частей электрических систем речь все больше шла о городской квартире, где по умолчанию проведена однофазная сеть. Частный дом во многих отношениях серьезно отличается от квартиры. Этих различий несколько.
Различия электричества в квартире и частном доме
- В многоквартирном доме нельзя сказать: «Я сделал заземление». О каком заземлении идет речь, когда всего лишь подключен третий провод к какой-то шине в каком-то там щите, который обслуживает сразу несколько квартир? В многоквартирном доме приходится говорить «мы», постоянно оглядываясь на соседей.
- В многоквартирном доме между трансформаторной подстанцией и потребителем множество посредников — разнообразные ВРУ, ЩЭ, рубильники и прочее электромеханическое оборудование, которое человек, проживающий в квартире, может никогда не увидеть и о существовании которого даже не догадываться.
- Квартира является относительно небольшим помещением со своим более-менее постоянным микроклиматом. Частный дом в буквальном смысле отдан всем стихиям — жаре, морозам, ветрам и осадкам. Кроме того, электричество не сосредоточено только в жилом строении, ведь есть еще приусадебный участок и различные строения на нем.
В силу этих отличий и электрификация частного жилища будет серьезно отличаться от квартирной. Лучше всего рассмотреть поэтапно, как именно происходит монтаж электрики в частном доме. Подразумевается, что электромонтажные работы производятся одновременно с постройкой. Никакое современное строительство не обходится без электроэнергии, а значит, прежде чем приступить к самой постройке, необходимо провести на строительный участок электроэнергию.
В 99% случаев для квартиры устанавливается однофазная сеть. Отличить ее от трехфазной очень просто. Если во входящем кабеле 3 или 2 провода, то сеть однофазная, когда 5 или 4 — трехфазная.
Как известно, по проводам, передающим энергию на расстояние, течет трехфазный ток — так выгоднее. В квартиру он заходит однофазным. Расщепление трехфазной цепи на 3 однофазных происходит во ВРУ Туда входит пятижильный кабель, а выходит трехжильный. На вопрос, куда деваются еще 2, ответ простой: питают другие квартиры. Это не значит, что квартир только 3, их может быть сколько угодно, лишь бы кабель выдержал. Просто внутри щита выполняется схема разъединения трехфазной цепи на однофазные. К каждой фазе, отходящей в квартиру, добавляются ноль и заземление, так и получается трехжильный кабель.
В идеале в трехфазной сети только один ноль. Больше и не надо, поскольку токи сдвинуты по фазе относительно друг друга на одну треть. Ноль — это нейтральный проводник, в котором напряжения нет. Относительно земли у него нет потенциала, в отличие от фазового, в котором напряжение равно 220 В. В паре «фаза-фаза» напряжение 380 В. В трехфазной сети, к которой ничего не подключено, в нейтральном проводнике нет напряжения. Самое интересное начинает происходить, когда сеть подключается к однофазной цепи. Одна фаза входит в квартиру, где стоят 2 лампочки и холодильник, а вторая — где 5 кондиционеров, 2 компьютера, душевая кабина, индукционная плита и т. д. . Понятно, что нагрузка на обе фазы неодинакова и ни о каком нейтральном проводнике речь уже не идет. На нем тоже появляется напряжение, и чем неравномерней нагрузка, тем оно больше.
Схема распределения трехфазного питания между несколькими потребителями
Фазы уже не компенсируют друг друга, чтобы в сумме получился ноль. В последнее время ситуация с некомпенсацией токов в сети усугубилась еще и тем, что появились новые электроприборы, которые называются импульсными. В момент включения они потребляют намного больше энергии, чем при нормальной работе. Эти приборы вкупе с разной нагрузкой на фазы создают такие условия,что в нейтральном проводнике(ноле)возникает напряжение, которое может быть раза в 2 больше, чем на любой фазе. Однако нейтраль такого же сечения, как и фазовый провод, а нагрузка больше.
Вот почему в последнее время все чаще возникает явление, называемое отгоранием ноля, — нейтральный проводник просто не справляется с нагрузкой и перегорает. Бороться с таким явлением непросто: надо либо увеличивать сечение нейтрального провода (а это дорого), либо распределять нагрузку между 3 фазами равномерно (что в условиях многоквартирного дома невозможно). На худой конец можно купить понижающий разделительный трансформатор, он же стабилизатор напряжения.
В частном доме ситуация получше, поскольку хозяин один и распределить электроэнергию по фазам намного проще. Это даже увлекательное занятие — считать мощность электроприборов и распределять их по фазам, чтобы нагрузка была одинаковой. Все расчеты делаются примерно, и вовсе не значит, что надо включать свет и 2 телевизора, а если заработал столярный станок на улице — это перебор. Все зависит от желания хозяина дома провести трехфазную сеть или однофазную. Здесь есть свои плюсы и минусы.
Минусы трехфазной сети
- Напряжение на отдельном участке сильно зависит от работы других. Если перегружена одна из фаз, остальные могут работать некорректно. Проявиться это может как угодно. Чтобы такого не происходило, нужен стабилизатор — вещь недешевая.
- Необходимо оборудование в щит, рассчитанное именно под трехфазную сеть, и устройство трехфазной сети. Расходы на все это будут больше, чем были бы для однофазной. Кроме того, нужно знать правила эксплуатации трехфазных сетей.
Плюсы трехфазной сети
- Трехфазная сеть позволяет получить больше мощности. Если однофазная сеть при суммарной мощности приборов 10 кВт уже испытывает перегрузки, то трехфазная прекрасно справляется и с 30 кВт. Вот простой пример. Если с ЛЭП в дом заходит всего 1 фаза, то при сечении входящего проводника 16 мм2 максимальная мощность составит всего 14 кВт, а если 3 фазы — то уже 42 кВт. Разница весьма ощутимая.
- Необычайно просто становится подключать электроприборы, имеющие трехфазное питание, например электрические плиты. Самое главное в случае с частным домом — трехфазные электрические двигатели, которые стоят на многих станках.
