Особенности устройства электроснабжения в деревянном доме
С электричеством, как известно, шутки плохи, а тем более в деревянном доме. Ведь дерево — это не только прекрасный строительный материал, но ещё и горючее вещество (по определению — топливо). Чуть заискрила проводка — и дома как не бывало. Между тем при строгом соблюдении правил электро- и пожарной безопасности риск возгорания по вине системы электроснабжения практически сводится к нулю. Причём без всякого ущерба для комфорта.
Справедливости ради отметим, что дерево — хороший диэлектрик (в сухом состоянии, разумеется), и в этом качестве, по сути, работает на электробезопасность. Плюс к тому пусть слабым, но всё же утешением может служить тот факт, что массивные деревянные конструкции (бревенчатые стены, балки из массивного бруса) при пожаре сохраняют несущую способность и устойчивость в течение достаточно продолжительного времени (в отличие, скажем, от несгораемых стальных элементов, которые при нагревании почти сразу становятся «бессильными»). Под действием огня на поверхности дерева образуется угольно-пиролитический слой. Доступ кислорода сокращается, горение замедляется, а тем временем, глядишь, и пожарная команда подоспеет. Правда, жить в обугленном доме — врагу не пожелаешь, а полное восстановление изначального вида практически невозможно.
Устройство воздушного ввода электрокабеля
Распределительный щит в деревянном доме
Согласно последним указаниям органов энергонадзора, в загородных домах должно быть установлено два распределительных щита: один за пределами дома, другой — внутри. Наружный служит пристанищем для электросчётчика (чтобы контролёры из соответствующих инстанций могли в любое время проверить показания). От внешнего щита подводящий электрокабель протянут ко второму, внутреннему. На его DIN-рейках (профилях стандартной конфигурации) смонтированы различные электротехнические модули.
Навесной распределительный щит
Вначале стоит вводной автоматический выключатель (впрочем, он может находиться и во внешнем щите). Затем подводящий провод разделяется на отдельные линии, питающие осветительную сеть, розеточную группу и т. д. Коммутацию и защиту каждой магистрали обеспечивают автоматические выключатели. Также во внутреннем щите располагают устройства защитного отключения (УЗО). Чтобы упростить комплектацию силового щита, используют дифференциальные автоматы, выполняющие функции УЗО и автоматических выключателей. Помимо защитных устройств в щите размещают вспомогательные модули: реле ограничения предельной нагрузки; реле, контролирующие качество поступающей электроэнергии; устройства охлаждения и др.
Модульные устройства а, б) Автоматические выключатели в) Устройство защитного отключения
Кроме того, специалисты настоятельно рекомендуют устанавливать в загородных домах устройства защиты от импульсных перенапряжений, то есть от кратковременных скачков напряжения (менее миллисекунды), амплитуда которых может многократно превышать номинальное напряжение в сети. Импульсные перенапряжения возникают вследствие прямого или удалённого удара молнии, а также в результате негативного влияния мощного или специфического электрооборудования (дуговых печей, сварочных аппаратов, тиристорных устройств и др.). Подобные скачки губительны для чувствительной электронной техники.
Однофазный стабилизатор переменного напряжения R 800 от компании «Штиль» (Россия) для бытового использования
В деревянных домах устанавливают навесные пылевлагозащищённые силовые щиты (в каменных строениях и городских квартирах обычно используют встраиваемые модели). Снаружи монтируют шкаф с прозрачной устройствам присваивается класс ограничения (самые быстрые относятся к классу «3»). К тому же учитывается минимальная сила тока при коротком замыкании, вызывающая почти мгновенное срабатывание электромагнитного расцепителя. По этому показателю автоматический выключатель получает соответствующую характеристику (В, С, D). В быту обычно используют приборы категории С.
Наружный распределительный щит с установленным счётчиком и вводным автоматическим выключателем. Внутренний распределительный щит с установленными модулями и вольтметром
Устройства защитного отключения обесточивают электросеть при утечке тока. Подобная аварийная ситуация обычно возникает из-за повреждения проводки или электроприбора. Вряд ли кто-нибудь усомнится в необходимости УЗО. Эти устройства защищают человека от поражения током, и этим всё сказано. Для деревянного дома особое значение приобретает противопожарная функция УЗО. Дело в том, что длительная утечка электротока вызывает самовозгорание дерева и других горючих материалов. Иначе говоря, обесточивая сеть, устройство предотвращает возникновение огня.
В загородных домах обычно используют УЗО с номинальным током срабатывания 10 и 30 мА. Более чувствительные устройства устанавливают на отдельные контуры, питающие электроприборы во влажных помещениях. Повышенного контроля требует и проводка, проложенная в чердачных перекрытиях и в неэксплуатируемом подкровельном пространстве. В таких зонах даже малая утечка (незаметная для УЗО на 30 мА) при определённых условиях может привести к возгоранию деревянных строительных конструкций.
Подбор автоматических выключателей и УЗО производят при проектировании системы электроснабжения. Автоматические выключатели выпускаются в широкой линейке номиналов, то есть показателей силы тока, допустимых для той или иной линии. Не вдаваясь в технические подробности, скажем, что для расчёта используют прямую зависимость между мощностью, напряжением и силой тока (Р = U х I, где Р — мощность в ваттах. U — напряжение в вольтах, I — сила тока в амперах). При выделенной мощности в 10 кВт и стандартном напряжении в сети 220 В получаем допустимую силу тока 45 А. Подбираем вводной автоматический выключатель ближайшего номинала — 40 А. Приборы для отдельных линий приобретают, исходя из суммарной нагрузки (для осветительной сети) или мощности потребителя. В розеточной группе номинал выключателя зависит от сечения подводящей магистрали.
Создание системы энергоснабжения загородного дома должно осуществляться в соответствии с электропроектом, выполненным специализированной организацией (со всеми лицензиями и полномочиями от энергонадзорных органов). Вместе с тем хозяевам не следует оставаться в стороне от процесса проектирования и комплектации. Желательно хотя бы в общих чертах вникнуть в курс дела. Важно прояснить для себя все принципиальные моменты, касающиеся выбора устройств электробезопасности, распределительных силовых щитов, электроустановочных изделий, кабельной продукции и других материалов. Ведь пользоваться всем этим электротехническим комплексом будут домовладельцы, а не проектировщики или электромонтажники. Кстати, хозяева также несут ответственность за нормальное и безопасное функционирование системы электроснабжения загородного дома.
Сборка навесного распределительного щита
Открытая проводка в деревянном доме
В соответствии с действующими российскими нормами электрическая разводка по сгораемому основанию (то есть деревянным стенам) осуществляется открыто. Причём между проводом и стеной оставляют воздушный зазор. Кабель при прохождении по нему электрического тока нагревается, а если он находится в горючей среде, то при определённых условиях возможно самовозгорание стенового материала. В случае открытого монтажа риск возникновения пожара по вине проводки минимизирован. К тому же открытый кабель проще контролировать, ремонтировать, а при необходимости заменить. Современную разводку обычно закрывают пластиковыми кабель-каналами (коробами) разных цветов и фактур, в том числе под различные породы дерева.
Скрытая проводка в деревянном доме
Вместе с тем в европейских странах на законных основаниях используют скрытую проводку в деревянных стенах. Кабели прокладывают в гибких закладных кабель-каналах или гофрированных трубах из самозатухающего и не поддерживающего горение пластика. При этом используется проводная продукция с надёжной и долговечной многослойной изоляцией, существенно снижающей тепловыделение кабеля. Для устройства скрытой проводки в деревянных стенах просверливают каналы.
Скрытая разводка в пластиковых гофро-трубах
Эти работы проводят в заводских условиях при изготовлении домокомплекта. В ходе сборки здания и электромонтажа в каналы заводят гофротрубы, а затем протягивают кабель. Дальнейшее развитие внутренней электросети осуществляется открытым способом. Просверлить каналы в готовом доме без серьёзных повреждений деревянных стен практически невозможно. И ещё один нюанс. На момент изготовления домокомплекта должен быть разработан подробный электропроект, который основывается на дизайн-проекте интерьера.
Монтажные коробки под розетки при скрытой проводке в доме из клеёного бруса
Казалось бы, какое нам дело до западных технологий? Между тем в домах из оцилиндрованного бревна и клеёного бруса финского производства применяется скрытая проводка электроснабжения. Опыт зарубежных коллег переняли и многие российские компании, занимающиеся деревянным домостроением. На вопрос, как скрытая проводка согласуется с действующими регламентирующими документами, следует ответ, что на прокладку кабеля скрытым способом получено особое разрешение органов пожарного и энергонадзора.
Скрытая проводка в интерьере дома из клееного бруса
Пожаро- и электробезопасность деревянного дома
Загорится ли деревянной дом от одной искорки — вопрос спорный. Чтобы не испытывать судьбу, необходимо исключить искрообразование в электроустановочных изделиях — розетках и выключателях. Для решения этой электротехнической задачки необходимо при организации системы электроснабжения загородного дома использовать высококачественную продукцию ведущих производителей (АВВ, Gira, Legrand, Schneider Electric и др.). К сожалению, электроустановочные изделия нередко приобретаются по остаточному принципу. Низкие цены и приемлемый дизайн — вот основные критерии выбора. О пожаро- и электробезопасности задумываются в последнюю очередь. А ведь именно эти показатели определяют качество электроустановочной продукции.
Пылевлагозащищённые электроустановочные изделия для наружного монтажа
В деревянных домах не рекомендуется использовать розетки и выключатели, токоведущие части которых закреплены на механизме из технического фарфора. Керамика — прекрасный диэлектрик, не горит и к тому же дёшево стоит. Но у неё есть один серьёзный минус — хрупкость. Под действием температурно-динамических нагрузок (периодическое нагревание и остывание при включении и выключении прибора) фарфоровый механизм покрывается трещинами и может даже лопнуть. Закреплённые на нём токоведущие части приобретают подвижность. В результате возникает неплотность контакта, что, в свою очередь, приводит к образованию искр и даже дуги утечки с характерным ярким свечением.
Розетка на керамическом основании
На деревянные стены следует монтировать розетки и выключатели с механизмом, изготовленным из термостойкого пластика. Такая основа хорошо воспринимает динамические воздействия и со временем не деформируется.
Розетки на пластиковом основании, подвергнутые воздействию открытого огня а) Основание из обычного пластика б) Основание из термостойкого пластика
К сожалению, на рынке присутствуют розетки и выключатели, изготовленные из дешёвого пластика. Бывает так, что при аварийном нагреве из розеток начинает капать расплавленное основание. Вместе с тем изделия из термостойких пластиков (поликарбоната или полиамида) способны выдерживать температуру до 130 °С без изменения геометрии. К тому же при выборе розеток и выключателей предпочтение следует отдавать продукции с надёжными винтовыми или пружинными зажимами.
Система электроснабжения загородного дома и участка должна быть организована в соответствии с действующими нормативными документами, в частности, «Правилами устройства электроустановок», ГОСТ Р 50571.3-94 «Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током», «Рекомендациями по электроснабжению индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных (садовых) домов и других частных сооружений» и др. Приведём лишь некоторые положения:
- При устройстве наружной сети, ввод электрокабеля в строение осуществляется от воздушной линии электропередачи. Прокладка проводов в трубах в земле не допускается.
- Расстояние от проводов ответвления до земли должно быть не менее 6 м над проезжей частью и 3,5 м над пешеходными участками. Наименьшее расстояние от проводов ввода в дом до земли должно быть не менее 2,75 м. Наружные контуры электросети не должны пересекать проезжую часть владения.
- Высота установки выключателей на стене должна приниматься 1,5 м от пола, штепсельных розеток — 0,8 -1,0 м от пола. Выключатели и розетки, применяемые для открытой электропроводки, должны устанавливаться на прокладках из непроводящего материала.
Электроустановочные изделия «Дачный этюд» и пылевлагозащищённые электроустановочные изделия
Система заземления
Строительство многих частных домов ведётся без устройства системы заземления электросети. Возникает парадоксальная ситуация. Ко всем потребителям внутри дома подведён трёхжильный кабель, но входящий в его состав «РЕ-проводник» («защитное зануление») лишён всякой связи с землёй. А ведь он должен быть подключён к заземляющему контуру из оцинкованной стали, зарытому в землю вблизи дома. Систему заземления выполняют по специальному проекту. При его разработке учитывают свойства грунтов, наличие и химический состав грунтовых вод, грозоопасность местности и многое другое. Кстати, к контуру заземления подключают и систему молниезащиты, которая также комплектуется и монтируется по отдельному проекту.
Устройство заземления нулевого провода на вводе в дом
Дабы не рисковать жизнью, необходимо использовать модули от ведущих производителей. При правильном монтаже такие приборы прослужат полвека и более (скажем, автоматы АВВ и Schneider Electric рассчитаны на 10000 циклов срабатывания при норме 3000 циклов). К тому же высококачественным модулям не свойственно ложное срабатывание. Если УЗО или автомат обесточивает сеть или отдельную линию, значит на то есть объективная причина.