Какой кабель нужен для подключения дома к электросети на 15 квт и как его подсоединять

Отличия от однофазного тока

Как правило, в многоквартирные дома подводится трехфазный переменный ток. Это обусловлено подключением большого числа однофазных нагрузок. В этом случае есть возможность равномерно нагрузить каждую фазу цепи трансформаторной подстанции. Это позволит не допустить перекоса межфазного и фазного напряжений.

Основные различия, по сравнению с однофазным током, лежат в следующей плоскости:

  • линейное напряжение не рассчитано на питание однофазных потребителей;
  • величина мощности нагрузки зависит от сечения питающего кабеля;
  • возможность включения в сеть трёхфазных потребителей;
  • допустимость переключения однофазного потребителя на другую фазу.

В связи с этим использование трёхфазного тока более эффективно на производстве.

Распределение электроэнергии

Важно! Стоимость оборудования, кабельной продукции, электроэнергии, приборов учёта при подведении к объекту напряжения, равного 380 В, значительно выше, чем однофазной сети. Какой вариант тока выбрать, трёхфазный или однофазный, решать владельцу жилья

Особенно это касается больших частных домов, где современное электрооборудование требует наличия всех трёх фаз. Затраты на подведение 3-х фазного тока и установку узла учёта с лихвой окупятся возможностями использования трёхфазных потребителей в приусадебном хозяйстве

Какой вариант тока выбрать, трёхфазный или однофазный, решать владельцу жилья. Особенно это касается больших частных домов, где современное электрооборудование требует наличия всех трёх фаз. Затраты на подведение 3-х фазного тока и установку узла учёта с лихвой окупятся возможностями использования трёхфазных потребителей в приусадебном хозяйстве.

Виды электропроводки в деревянном доме

После установки щитка и монтажа всех необходимых автоматов можно приступать к разводке электрических кабелей в доме. В деревянном доме есть три способа проложить электрокабель:

  • Открытая или наружная электропроводка — на специальных изоляторах. Этот способ был очень популярен  в начале прошлого века, а сегодня снова входит в моду в помещениях, оформленных в стиле ретро.

  • Проводка в кабель-каналах или специальных проводах. По сути, это тоже открытая проводка — она доступна в любой момент времени, только провода уложены с специальные лотки. Одна из разновидностей этого типа проводки — в плинтусах.

  • Закрытая (скрытая) проводка. В деревянном доме возможна, если предусматривается обшивка стен или потолка. В этом случае кабели укладываются в гофрированный металлический рукав (не пластиковый) или в металлические трубы и в таком виде разводятся по дому. Причем углы сгиба должны быть 90°,120° или 135°: так обеспечивается возможность перетяжки — замены поврежденных участков кабеля без разрушения отделки. Потом вся проводка прячется за отделочными материалами.

Особенности закрытой проводки в деревянном доме

Как вы поняли, закрытую проводку можно делать на этапе строительства или капитального ремонта. Причем при ее прокладке есть особенности: все узлы соединений должны быть смонтированы в специальных металлических коробках, к которым должен быть свободный доступ. Их нельзя прятать под отделкой, потому их крышки подбирают в тон и/или стараются расположить в местах, не привлекающих внимания.

При устройстве скрытой проводки в деревянном доме обязательно все соединения делают в металлических монтажных коробках

Если скрытая проводка в деревянном доме ведется не кабелем, а изолированными проводами, толщина стенок металлических труб регламентирована:

  • для медного провода сечением до 2,5 мм2 толщина стенок может быть любой;
  • при сечении до 4 мм2 толщина металлической стенки должна быть не менее 2,8 мм;
  • если жилы имеют сечение от 4,5 до 10 мм2 труба должна иметь стенку не менее 3,2 мм;
  • при сечении от 10,2 до 16 мм2 стенка должна быть не тоньше, чем 3,5 мм.

При прокладке электрических кабелей требований к толщине стенок металлической трубы нет, потому допустимо кабели (они имеют двойную и тройную изоляцию)  укладывать в металлическую гофру или, как еще говорят, в металлорукав. Это намного удобнее и быстрее.

Прокладка кабеля в гофрированном металлическом шланге (металлорукаве) намного удобнее и требует меньших затрат времени и денег

Но в любом случае, так как провода будут спрятаны, доступ к ним крайне ограничен. Вносить изменения в существующую сеть — хлопотно и дорого. Потому, перед тем как приступить к установке закрытой электропроводки в деревянном доме, внимательно проверьте схему и делайте все очень тщательно и скрупулезно.

Правила установки электропроводки кабель-каналах

При устройстве открытой электропроводки или прокладке ее в кабель-каналах тоже есть свои правила. Они касаются того, на каком расстоянии от пола, потолка, углов и других конструкция можно их располагать. Все эти нормы для большей наглядности отображены на фото.

Как можно устанавливать открытую проводку на изоляторах или кабель-каналах

Что такое фаза и ноль

Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.

Фазы генератора и фазы нагрузки соединяются между собой линейными проводниками. Нулевые точки генератора и нагрузки соединяются между собой рабочим нулем. По линейным проводам ток движется от генератора к нагрузке, по нулевым – в обратном направлении. Фазные и линейные напряжения равны независимо от способа подключения. Земля (заземляющий провод) также как и ноль не имеет напряжения. Он выполняет защитную функцию.

Устройство и схема трехфазной розетки

Основная особенность монтажа заключается в том, что подсоединение трехфазного питания осуществляется через три фазы, а также нейтральный контакт. Большинство потребителей электроэнергии — однофазные, поэтому их нагрузка распределяется равномерно по каждой фазе. Чтобы обеспечить подключение трехфазного устройства, в помещении обязательно должна быть реализована отдельная группа. На рисунке изображена схема подключения оборудования в здании с 380-вольтной сетью.

Пример трехфазной электросхемы в доме с сетью 380 вольт

На входе расположен трехполюсный автомат, рассчитанный на 40 ампер. К нему подключается три фазы — провода в черной, красной и серой оболочках. На правой части схемы располагается счетчик. Нулевой провод выполнен в синем цвете и сразу идет на прибор учета, а с выхода подается на шину N и разводится по группам. Электросхема включает в себя две группы электророзеток и одну освещения, причем каждая из них установлена на единственной фазе.

Трехфазная электроцепь выведена на отдельной линии. В соответствии с простейшей схемой подключения соединение контактов осуществляется через собственное автоматическое оборудование, а затем выводится непосредственно на розетки. В них через специальные вилки можно установить нагрузку на 3 фазы.

Мощность самой розетки, а также автоматического оборудования зависит от силы электрических приборов. Первые могут работать в условиях высоких токов, а вторые — нет, поскольку используются для защиты электросети.

Особенности устройства

В зависимости от вида розетка может иметь разный дизайн, но такие изделия всегда оснащаются не менее чем четырьмя контактами. Три из них относятся к категории фазных, а четвертый — заземление.

Основные элементы конструкции:

  • основание устройства;
  • сам механизм электророзетки;
  • защитная крышка приспособления;
  • уплотнительное колечко, оснащенное внутренним отверстием на 2 см.

Выбор необходимого числа разъемов на электророзетке производится с учетом рекомендаций:

  1. Если соединение выполняется по треугольной схеме, то потребуется устройство на 4 контакта. Три из них будет фаза, а четвертый — заземление.
  2. При использовании схемы типа звезда понадобится пять контактов. Три будут фазными, один — нулевой и еще — защитный нулевой.
  3. Устройства с 7 разъемами применяются в случаях, когда требуется эффективно защититься от поражения напряжением. В них три контакта будут фазными, три — нулевыми и один — защитный ноль. Каждая фаза должна иметь собственное устройство защитного отключения.

Четырехконтактные разъемы применяются только в электросхемах подключения типа треугольник. Устройства с пятью контактами могут использоваться и в треугольных электросхемах, и в «звездах». Подача питания будет осуществляться на конкретные клеммы. Затем через электророзетку можно подключать различные электрические приборы и оборудование. Кабели, которые идут на трехфазный разъем, должны обладать диаметром не меньше 2,5 мм2.

Если нагрузка в сети слишком высокая, то диаметр проводников для подключения трехфазной розетки может составить до 6 мм2.

Разновидности

Все устройства делятся на несколько классов по следующим параметрам:

  1. Метод монтажа. Открытые электророзетки устанавливаются для внешних электросетей и размещаются непосредственно на стене. Устройства могут применяться в фасадной либо внутренней части зданий. Накладная фурнитура используется в помещениях с повышенной влажностью. Если электросеть скрытая, обычно применяются закрытые устройства, они утапливаются в стену, их монтаж более трудоемкий за счет необходимости сделать углубление.
  2. Возможность устойчивости устройства к воздействию различных внешних факторов, этот параметр обозначается символами IP и цифрами. Первая определяет величину защиты от попадания внутрь розетки сторонних частиц — если 0, то защита отсутствует, 6 — максимальная защищенность. Следующая цифра обозначает влагозащиту — если 0, то устройство не защищено, 8 — может использовать под водой. Тип IP44 считается наиболее распространенным в плане защищенности, поскольку позволяет защитить розетку от проникновения воды и грязи внутрь.
  3. Назначение. Устройство может не иметь заземления и предназначаться для подключения к электрооборудованию без соответствующего контакта. Если розетка оборудована контактным элементом, то подсоединение производится посредством специальных выходов и боковых разъемов. В продаже можно найти устройства, с защитными пластмассовыми шторами, которые открываются только при направлении в них штырей от вилки. Существуют электророзетки, оборудованные специальными выталкивателями штырей, устройствами защитного отключения или таймерами.

Расчет токов короткого замыкания

Для выполнения подобного расчета тока привлекаются квалифицированные специалисты. Они не только разрабатывают теоретическую сторону, но и отвечают за последующую эксплуатацию представленных схем. Здесь слишком много специфических особенностей, поэтому начинающие электрики должны хорошо представлять себе не только саму природу электричества, но и свойства проводников, диэлектриков, особенности изоляции и другие важные вопросы.

Результаты рассчитанные в домашних условиях, должны обязательно проверяться специалистами. Все расчеты, касающиеся короткого замыкания, выполняются с использованием специальных формул.

Трёхфазное короткое замыкание в электрических сетях до 1000В определяется с учетом следующих особенностей:

  • Трехфазная система по умолчанию является симметричной.
  • Трансформаторное питание считается неизменным, сравнимым с его номиналом.
  • Возникновение короткого замыкания считается в момент максимального значения силы тока.
  • Значение ЭДС принимается для источников питания, расположенных на большом расстоянии от места КЗ.

Кроме того, определяя параметры короткого замыкания, следует правильно вычислить общее сопротивление проводников, с привязкой к единому значению мощности. Обычные формулы могут привести к ошибкам из-за разных номинальных напряжений на отдельных участках в момент КЗ. Базовая мощность существенно упрощает расчеты и повышает их точность.

В чем сложность выбора, какое сечение нужно на 15 кВт?

Основная проблема выбора, какое сечение нужно на 15 кВт, заключается в том, что разные информационные ресурсы предоставляют разную информацию. При этом прочитать в таких статьях можно как выдержки из учебников, так и множество непонятных формул, составленных непосредственно электриками и для электриков. Все это, приправленное советами «бывалых», только затрудняет процесс выбора, какое сечение нужно на 15 кВт.

Мы рассказали вам, какое сечение нужно на 15 кВт в большинстве стандартных случаев: 4 кв.мм (квадратных миллиметра), однако в случае сильной нагрузки на сеть это значение может быть увеличено.

Подготовка всех материалов и инструментов для работы

После нанесения схемы электрической проводки на план помещений приступают к расчету материалов, необходимых для монтажа.

Подсчитывают число выключателей, розеток, распределительных и установочных коробок, осветительных изделий. Помечают места их расположения в доме.

Важно! Следует помнить, что штепсельные розетки и выключатели запрещено устанавливать в помещениях с повышенной влажностью: в ванных комнатах, в банях, в саунах. Зоны прокладки электропроводки

Зоны прокладки электропроводки

С помощью рулетки измеряют длину кабеля, необходимого для подведения электричества к каждой точке подключения, приплюсовывают по 15 см на каждое соединение. Полученные данные вписывают в план разводки и суммируют.

Обратите внимание! При закупке кабеля нужно предусмотреть запас в 10-15 % на непредвиденные ситуации. Выключатели, розетки и распределительные и установочные коробки тоже лучше взять с запасом в 1-2 единицы

Помимо этого, для осуществления электроснабжения в доме потребуются:

  • электросчетчик (для частного дома выгодно использовать двухтарифный прибор учета);
  • автоматы, число которых соответствует количеству групп (плюс два резерва);
  • УЗО;
  • распределительный щиток, размер которого будет зависеть от количества защитных устройств, установленных в нём;
  • стабилизатор тока, если есть вероятность частых скачков напряжения;
  • клемники, крепежи, саморезы, шурупы, подрозетники;
  • алебастровая строительная смесь для закрепления кабеля в штробе, если проводка скрытая;
  • короба, если проводка будет открытой;
  • плинтусы, если предполагается развести кабель под ними;
  • клей.

Для монтажных работ будут нужны следующие инструменты:

  • штроборез (болгарка с диском по камню);
  • шпатель;
  • перфоратор;
  • зубило монтажное;
  • шуруповёрт;
  • тестер мультиметр;
  • отвёртки, пассатижи, бокорезы с изоляцией на рукоятках;
  • фонарик;
  • изолента;
  • молоток;
  • рулетка;
  • паяльник;
  • монтажный нож;
  • строительный уровень;
  • индикатор-фазоуказатель.

Нужно заранее подготовить все инструменты для монтажа

Когда подготовлены все материалы и инструменты, можно приступать к работе.

Вы пришли за услугой, а не информацией?

Основные правила подключения

Подключение однофазных и трехфазных приборов учета не сильно отличается. Прежде всего, необходимо изучить инструкцию по эксплуатации обоих электросчетчиков. И знать, чем отличается трехфазное напряжение от однофазного. Для подключения последнего применяются два провода – ноль и фаза.

При подключении дома к сети трехфазного напряжения подводятся четыре провода: три фазные и один нулевой. Подключать должны электромонтажники, имеющие допуск к обслуживанию электросетей. Однако подсоединение к линии не представляет большой сложности. С ней справится любой человек, умеющий читать схемы и разбирающийся в электрике.

Трёхфазная сеть 380В

Трехфазная сеть так же, как и однофазная, может быть с заземлением или без него. В зависимости от этого разделяют трехфазную четырехпроводную электрическую сеть напряжением 380В и трехфазную пятипроводную сеть.

Четырехпроводная сеть состоит из трех фазных проводников и одного нулевого рабочего проводника, защитный проводник заземления здесь отсутствует. В пятипроводной сети кроме трех фазных проводников и одного нулевого есть и проводник заземления.

Цветовые обозначения проводов в трёхфазной сети 380В

Аналогично с двухфазной маркировкой жил, синяя или голубая жила используется для нулевого проводника, желто-зеленая – для проводника заземления. Для фазы А предусмотрен коричневый цвет, для фазы В – черный, фаза С маркируется серым цветом. Возможны исключения из правил для фазных жил, их цветовая маркировка допускает использовать другие цвета, но не синий и желто-зеленый, у которых уже имеется своя функция.

В распределении по группам однофазной нагрузки или подключении трехфазной нагрузки используются четырехжильные и пятижильные провода.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Следующий параметр, который требует внимательного рассмотрения, – это напряжение. Так же, как и токи, напряжение в этом случае бывает фазное и линейное. Чтобы было понятнее их отличие, лучше всего рассмотреть графическое изображение векторов напряжений (фаз). Уже известно, что они расположены друг к другу под углом 1200. Таков угол между обмотками трёхфазного генератора.


асположение векторов напряжений на диаграмме

Сохраняя угол наклона вектора Ub, откладывают его (изменив знак) от точки, где заканчивается вектор Ua. Тогда из полученной векторной диаграммы видно, что вектор линейного напряжения Uл равен расстоянию между точкой начала вектора напряжения Ua и точкой конца вектора напряжения Ub. Заметно, что вектор линейного напряжения превышает фазное. Насколько большая эта разница, можно определить, пользуясь формулой:

Uл = 2*Ua*sin600.

Так как sin600= √3/2, то формула принимает вид:

Uл = √3*Ua = 1,73*Ua.

Значит, Uл = 1,73*Uф

При практических измерениях параметров напряжения фазное напряжение измеряют, касаясь щупами тестера фазного и нулевого проводников. Линейное значение должно измеряться прикосновением щупами к двум фазным проводникам.

Подключение нагрузки к источнику в трёхфазной цепи может осуществляться, как по трём проводам, без нулевого проводника, так и с его использованием. Всё зависит от того, какого типа нейтраль у сети. В сетях с глухозаземлённой нейтралью нулевой проводник служит для избегания перекоса по фазам. К тому же его используют в цепях защиты от пробоя изоляции на корпус оборудования. Он даёт возможность для срабатывания защитного отключения или перегорания вставки предохранителя.

Сети с изолированной нейтралью прекрасно работают по трём фазным проводам. Соединения такого типа исключают одновременное использование и фазного, и линейного напряжения. При такой схеме существует риск получить удар током при пробое изоляции.

Цветовая схема распайки кабеля под VGA

Совмещенные устройства

Еще в середине двадцатого века повсеместно использовались только раздельные устройства управления освещением. Можно встретить квартиры, в которых рядом расположены два одноклавишных выключателя. Позднее промышленность стала выпускать выключатели с двумя клавишами для включения отдельных групп ламп в составе люстр.

Появление и использование

Трехклавишные выключатели с розеткой в одном корпусе появились в нашей стране в эпоху расцвета панельного строительства. Они использовались для управления из одной точки освещением на кухне, в туалете и ванной комнате.

Розетка служила для подключения электробритвы, фена и прочих электрических устройств, которые использовались в ванной комнате. С широким распространением стиральных машин именно к этой розетке их стали подключать, даже невзирая на отсутствие в ней заземляющего контакта.

Рост популярности

В домах современной постройки совмещенные устройства стали использовать не только для кухни и санузла, но и в жилых комнатах. Этому способствовало использование европейского стандарта на высоту расположения выключателей и розеток.

До сих пор самым популярным и удобным считается советский стандарт, согласно которому выключатели располагаются на высоте 160 сантиметров от пола, а розетки — на высоте 90 сантиметров. При такой схеме выключатель находится на уровне глаз, его хорошо видно, а пользоваться им легко. Высокое расположение выключателей дает простор фантазии при расположении мебели. Однако на такой большой высоте розетки размещать нерационально, поэтому раньше они всегда располагались отдельно.

Как подключить трехклавишный выключатель с розеткойКак подключить трехклавишный выключатель с розеткой

Стоит отметить, что европейский стандарт предполагает размещение розеток на уровне 30 сантиметров от пола. Это позволяет удобнее располагать и маскировать провода, но затрудняет пользование точками электропитания. Кроме того, на кухне, например, розетки оптимально располагать над рабочими поверхностями, ведь именно там устанавливаются и подключаются все кухонные машины.

В последние годы есть тенденция распространения зонированного освещения. При этом из одной точки включается не только общий свет, но и местные светильники. Для этого применяются выключатели с несколькими клавишами. Совмещение их с розетками дает еще больше удобства при пользовании множеством электрических приборов.

Возможность увеличить количество розеток в помещении за счет использования комбинированных устройств способствовала существенному росту их популярности. Такой подход оказался особенно актуальным в современных условиях, когда количество бытовых электрических приборов постоянно растет.

Схемы трехфазных цепей

Обмотки генератора или трансформатора в трёхфазных цепях можно соединить между собой по двум схемам:

  • звезда;
  • треугольник.

Соединения выполняются на клеммнике (борно) агрегата или трансформатора, куда выводятся концы обмоток.


Соединение перемычками обмоток

Присоединение нагрузки к генератору (трансформатору) можно произвести по следующим схемам:

  • присоединение «звезда – звезда» с использованием нулевого проводника;
  • подключение «звезда – звезда» без использования нулевого провода;
  • подсоединение «звезда – треугольник»;
  • схема «треугольник – треугольник»;
  • соединение «треугольник – звезда».

Внимание! Такое разнообразие схем вызвано тем, что собственные обмотки генератора и собственные обмотки нагрузки могут быть соединены по-разному. При различных типах сопряжения получаются разные соответствия между фазными и линейными значениями

Соединение может быть выполнено на заводе при сборке генератора, к месту подсоединения питающего кабеля уже выведены вторые концы обмоток. Информация о схеме соединения обмоток наносится на прикреплённую к статору машины табличку.

На электрических двигателях, трансформаторах или иных потребителях также производят необходимые манипуляции по переключению выводов обмоток. На картинке, приведённой ниже, красным маркером отмечены концы обмоток, соединённые перемычкой. Синим маркером – фазы питания.


Соединения на борно двигателя

Соединение звездой

Буквенное обозначение начала обмоток – «А», «В», «С», концов – «X», «Y», «Z». Нулевая точка маркируется как «О». У каждой обмотки есть два конца. При соединении «звезда» все три одноименных вывода обмоток (начала) соединяются между собой в одну точку «О». К свободным концам подключается нагрузка.


Схема соединения обмоток «звездой»

Соединение треугольником

При выполнении этого присоединения на борно ставятся перемычки, включающие обмотки в следующей последовательности:

  • конец «А» – с началом «В»;
  • конец «В» – с началом «С»;
  • конец «С» – с началом «А».

Графическое изображение катушек становится похожим на треугольник, отсюда пошло название.

Когда хотят использовать подключаемый асинхронный двигатель с максимальным коэффициентом полезного действия, то его обмотки соединяют в треугольник. В этом случае фазные напряжения совпадают (Uл = Uф), линейный ток будет вычисляться по формуле:

Iл = √3*Iф.

Подключая в качестве нагрузки двигатель, необходимо учесть ряд нюансов:

  • достигается увеличение мощности в 1,5 раза;
  • повышается значение пускового тока, по сравнению с рабочим в 7 раз из-за тяжёлого запуска;
  • резкое увеличение нагрузки на валу электромашины будет вызывать резкое увеличение тока.

Из-за всего этого есть риск возникновения перегрева машины, что не происходит при соединении обмоток нагрузки по схеме «звезда». Там двигатель не расположен к перегреванию, и его пуск осуществляется плавно.


Включение обмоток по схеме «треугольник»

При двух видах включения обмоток различают и дают определение двум видам токов: линейному и фазному. Запомнить различия просто:

  • ток, протекающий через проводник, который соединяет источник с приёмником, называется линейным;
  • ток, движущийся по обмоткам источника или нагрузки, называется фазным.

Стоит обратить внимание на формулы мощности при различных схемах соединения источника с нагрузкой. Мощность тока при схеме «звезда» определяется по формуле:

Мощность тока при схеме «звезда» определяется по формуле:

P = 3*Uф*Iф*cosϕ = √3*Uл*Iл*cosϕ,

где:

  • Uф – фазное напряжение;
  • Uл – линейное напряжение;
  • Iф – фазный ток;
  • Iл – линейный ток;
  • cosϕ – сдвиг фаз.

Мощность тока при схеме «треугольник» вычисляется по формуле:

P = 3* Uф* Iф*cosϕ = √3*Uл*Iл*cosϕ.

К сведению

Обращать внимание на линейный и фазный токи необходимо тогда, когда генератор (источник) нагружается несимметрично при подключении нагрузки


Соединения в трёхфазной цепи

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий