Система внутреннего электроснабжения и электропитания

Система внутреннего электроснабжения и электропитания предназначена для распределения электрического напряжения от источника к потребителям – электрооборудованию, розеткам и подключенным к ним электроприборам. Правильно спроектированная система электроснабжения должна удовлетворять  следующим требованиям:

1. Запас по мощности и по количеству электроточек.
2. Заземление, защита от короткого замыкания, токов утечки.
3. Равномерное распределение нагрузки по фазам.

Основные составляющие системы электроснабжения

В подавляющем большинстве случаев при проектировании системы электроснабжения требуется обеспечить постоянное наличие электропитания. Ведь для некоторых систем и приборов скачки и внезапное отключение электропитания крайне нежелательно – это может привести к поломке прибора или к серьезным бытовым неудобствам. К этой группе относятся информационно-технологическое (ПК, системы безопасности и жизнеобеспечения) и мультимедийное оборудование, холодильники.

Непрерывная подача электропитания достигается за счет проектирования подсистем общего и аварийного (гарантированного и бесперебойного) электроснабжения. Аварийное электроснабжение осуществляется от электрогенератора (бензинового, дизельного, газового) или инвертора.

Система общего электропитания

От муниципальной электросети в здание поступает электроэнергия, которая затем распределяется по потребителям. В случае многоэтажного жилого или офисного здания структура системы общего электропитания строится по нижеследующей схеме.

1. Кабели муниципальной системы общего электропитания прокладываются до вводно-распределительного устройства (ВРУ), установленного в электрощитовом помещении здания. ВРУ представляет собой набор автоматов, от которых электропитание по распределительным кабелям расходится к этажным электрощитам, а также щитам питания лифтов и вентиляции.
2. Распределительные кабели соединяют ВРУ с этажными щитами. Трассы распределительной системы проходят по стоякам (вертикальным каналам), отдельные участки могут прокладываться с помощью специальных приспособлений: лотков, коробов, полок, труб. Распределительные кабели могут быть как медные, так и алюминиевые, с площадью сечения 10–70 кв. мм. 
3. Этажный щит – это набор аппаратов, от которых идет распространение электропитания, полученного по распределительным кабелям, к квартирным (офисным) щитам или напрямую к потребителям электроэнергии. 
4. От квартирного (офисного) щита электропитание по групповым кабелям расходится непосредственно к потребителям (розеткам, осветительным приборам и т.д.). Групповые кабели изготавливаются из меди и имеют площадь сечения 1,5–10 кв. мм.

Проектирование системы электроснабжения

Расчет максимальной нагрузки. Суммируются мощности всех активных и реактивных потребителей, вводится коэффициент запаса около 20%. Оборудование для систем основного, гарантированного и бесперебойного электроснабжения должно подбираться из расчета на максимальную нагрузку.

Группировка потребителей в зависимости от важности потребителя электроэнергии и его устойчивости к скачкам напряжения. Потребители I категории получают электропитание от систем общего и аварийного электроснабжения (см. Таб. 1).

Таблица. Категории потребителей электроэнергии

Расчет и проектирование трасс системы электроснабжения. При расчете учитывается нагрузка в силовых и осветительных электроцепях, распределение нагрузки по этажам и помещениям.

Кабели электроснабжения разводятся по этажу (или дому) по схеме «звезда». Для питания потребителей большой мощности от щитка ведется отдельная линия с автоматическим выключателем. Такая схема разводки, с одной стороны, позволяет избежать отключения сразу нескольких потребителей при перегрузке участка сети, а с другой стороны, оптимальна для подключения потребителей к контроллеру системы управления «умного дома».

При выборе кабеля для того или иного участка трассы учитывается как необходимая площадь сечения кабеля, так и особые требования (например, для проводки в бане или сауне необходима тепло- и гидроизоляция).  

Управление группами потребителей

Концепции «умного дома» и интеллектуального здания предполагают управление всеми потребителями электроэнергии или отдельными группами (шторами и жалюзи, освещением, обогревом полов, воды в бассейне и т.д.).

Группы потребителей, подлежащие управлению, подключаются напрямую к электрощиту. Для регулировки включения и отключения электрического напряжения для данной группы на стене в помещении или в электрощите устанавливается диммер или реле. Подробнее об этом – в статье «Системы энергосбережения».

Монтаж системы внутреннего электроснабжения

Монтаж системы электроснабжения осуществляется в несколько этапов (от прокладки кабельных трасс до подключения потребителей энергии), которые выполняются на разных этапах ремонтно-отделочных работ в доме или офисе.

Прокладка кабельных трасс

Независимо от способа прокладки кабеля (закрытый или открытый), необходимо обеспечить соблюдение норм пожарной безопасности. Это достигается за счет правильного подбора кабеля, электрокоммутационного оборудования, а также коробов, лотков и рукавов из негорючих и самозатухающих материалов.  При этом для силовой проводки используются 5- или 3-жильные кабели с надежной изоляцией.

Закрытый способ укладки проводов актуален, когда речь идет о капитальном ремонте или строительстве здания. Возможно сочетание следующих вариантов монтажа:

1. В стенах и потолке. Кабель прокладывается в штробе бетонной плиты или в кабельном стояке.  
2. В полостях стен. Этот способ характерен для каркасных коттеджей. Все коммуникации в этом случае прокладываются под внутренней обшивкой стены.
3. За подвесным потолком. Способ крепления кабелей зависит от их количества. Если кабельных линий мало, их можно зафиксировать пластиковыми хомутами на направляющих. В ином случае сначала кабели укладываются в закрепленные на потолке проволочные лотки, а затем монтируется подвесной потолок. 

Открытый способ монтажа кабеля бывает предпочтителен, когда штробление стен и потолка по каким-то причинам нежелательно. Для укладки кабеля, как правило, используются пластиковые короба, которые закрепляются на потолке и стенах. Также провода можно проложить по периметру помещения при помощи плинтуса с кабель-каналом.

Установка выключателей, розеток и осветительных приборов

Места для электроустановочных изделий и осветительных приборов выбираются на этапе проектирования системы электропитания. При этом учитываются не только электромонтажные и строительные стандарты, но также соображения удобства и требования дизайн-проекта помещения (особенно в случае освещения). Как правило, розетки устанавливаются в непосредственной близости к местам расположения электроприборов, а выключатели – рядом с входом на высоте около 1 м. Часто бывает целесообразно использовать проходную схему расположения выключателей.  Для управления освещением наряду с силовой линией прокладывается слаботочный кабель.

Монтаж электрощитового оборудования

Сборка электрических щитов (ВРУ, этажных и квартирных щитов, автоматов ввода резерва) осуществляется специалистами согласно проекту системы электроснабжения дома или офиса, в соответствии с расчетом электрической нагрузки.

Электрощиты могут выполнять следующие функции:

1. Распределение электроэнергии по потребителям,
2. Защита потребителей при перегрузках и коротких замыканиях,
3. Защита при прямых пусках активной нагрузки (асинхронных двигателей, например) и оперативных коммутациях электроцепей (как правило, до 3 включений в час).

После сборки производится установка щита на объекте. К помещению, где будет установлен электрощит, предъявляются повышенные требования по пожаро- и взрывобезопасности и по влажности воздуха. Элекрощитовое оборудование может быть размещено в специальных ящиках и шкафах настенного или напольного монтажа, в обычном или антивандальном исполнении.

Безопасность системы электроснабжения

Защита элементов системы электроснабжения от токов короткого замыкания и других аварийных ситуаций обеспечивается правильным выбором электрокоммутационного оборудования и подбором кабелей для различных участков электроцепей. Все оборудование должно иметь сертификаты соответствия, а проект системы электроснабжения должен быть согласован в Ростехнадзоре и Энергосбыте. Необходимо предусмотреть:

• Заземление системы электроснабжения для защиты от поражения током при соприкосновении с частями приборов с поврежденной изоляцией.
• Молниезащиту (для загородного дома) для защиты потребителей от скачков напряжения в сети в случае удара молнии.

Copyright by Elite-Systems, 2010 г.