Как работает электричество в доме

Как электричество попадает к нам в дом. От электростанции до квартиры

Электроэнергия является неотъемлемой частью нашей жизни. Каждый день мы, не задумываясь, используем множество бытовых электроприборов, не говоря уже о производстве. А откуда берется так необходимая нам электроэнергия? Ответ на этот вопрос знают даже дети: ее производят электростанции. А вот как она поступает от электростанции к нам, потребителям, знают не все. На этот вопрос мы постараемся ответить в нашей статье.

Итак, начнем с электростанций. Все знают основные виды электростанций: АЭС, ГЭС, ТЭС. Многие наверняка слышали о существовании дизельных генераторных установок и миниэлектростанций, которые все чаще используются на строительных площадках, в качестве защиты от обесточивания в больницах, а также могут обеспечить электроэнергией частный дом и т.д. В Европе для получения электроэнергии используют также энергию ветра и солнечную энергию. Ученые всего мира также работают над альтернативными видами электроэнергии, такими как реакция синтеза, электростанции на биомассе.

В нашей стране на сегодняшний день основными источниками электроэнергии являются АЭС, ГЭС и ТЭС. Более половины электроэнергии производят тепловые электростанции. Чаще всего такие электростанции располагаются в местах добычи топлива. В городах могут также использоваться теплоэлектроцентрали, которые обеспечивают город не только электроэнергией, но и горячей водой и теплом. Наиболее дешевую электроэнергию производят гидроэлектростанции.

Атомные электростанции – наиболее современные. Одним из важнейших преимуществ является тот факт, что они не привязаны к источнику сырья, а, следовательно, могут быть размещены практически в любом месте. АЭС также не загрязняют окружающую среду, при условии учета всех природных факторов и выполнения требований к их постройке.

Но вот у нас есть электростанция, которая производит электроэнергию. Что же происходит дальше? А дальше электроэнергия с электросъёмных шин и кабелей подаётся в электрическую часть электростанции, которая бывает открытого, закрытого и комбинированного типа. В электрочасти находится диспетчерский пункт управления электростанцией, автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), коммутационные аппараты, релейная защита, контрольно — измерительные приборы и сигнализации, высоковольтные повышающие и понижающие трансформаторы, высоковольтные выключатели, сборные шины и автотрансформаторы. После преобразования энергии электричество подаётся на высоковольтную линию электропередач (ВЛЭП). Линии электропередач, предназначенные для транспортировки электроэнергии на большие расстояния, должны иметь большую пропускную способность и малые потери, и состоят из проводов, опор, крепёжной арматуры, грозозащитных тросов, а также вспомогательных устройств.

По своему назначению ЛЭП подразделяются на сверхдальние, магистральные и распределительные. Основными элементами воздушных линий электропередач являются металлические опоры, которые устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга. Они бывают анкерными, промежуточными и угловыми. Анкерные опоры устанавливают в начале и конце линии электропередач, а также в местах перехода инженерных сооружений или естественных преград. Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках и предназначены для поддержки проводов с допустимым провисанием 6-8 метров в населённой местности, и 5-7 метров — в не населённой.

Угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии электропередач. Специальные транспозиционные опоры устанавливаются для изменения порядка расположения проводов на опорах, а так же для ответвления проводов от магистральной линии ВЛЭП. Для передачи электроэнергии в высоковольтных линиях электропередач применяются неизолированные провода, изготовленные из алюминия и сталеалюминия следующих марок: АН, АЖ, АКП (алюминиевые) и ВЛ, АС, АСКС, АСКП, АСК (сталеалюминевые). Провода к опорам крепятся при помощи поддерживающих или натяжных изоляторов, которые монтируются на опору подвесным способом, и крепёжной арматуры. В свою очередь изоляторы бывают фарфоровые, с покрытием из глазури, стеклянные, из закалённого стекла, и полимерные, из специальных пластических масс. Для защиты линии электропередач от молнии на опорах натягиваются грозозащитные тросы, устанавливаются разрядники, а опоры заземляются. Так как линия обычно тянется на большое расстояние, то во избежание потерь напряжения используются промежуточные подстанции с повышающими трансформаторами.

Для дальнейшего распределения электроэнергии к магистральным ВЛЭП подключаются распределительные подстанции, которые в свою очередь раздают электроэнергию на понижающие подстанции. При распределении электроэнергии от подстанции к КТП может использоваться 2 типа прокладки кабелей: воздушный и под землей. При воздушной прокладке обычно используют алюминиевые или сталемедные неизолированные провода, которые подвешиваются на опорах. При подземной прокладке используется силовой кабель с медными или алюминиевыми токопроводящими жилами и броней, которая обеспечивает надежную защиту от механических воздействий. К кабелям такого типа относятся марки, предназначенные для эксплуатации на напряжение до 35 кВ, например, АСБл или СБЛ (6-10 кВ), ПвПБВ или АПвПгТ (10-35 кВ). Если трансформаторная подстанция находится на большом расстоянии, то использование силового кабеля будет экономически не выгодным, в таком случае используется воздушная прокладка.

От понижающей подстанции по линиям электропередач энергия распределяется между КТП, которые разделяются на мачтовые и киосковые (проходные и тупиковые). Комплектные трансформаторные подстанции осуществляют понижение напряжения с 10(6) до 0,4 кВ переменного тока частотой 50 Гц и предназначены для подачи электроэнергии в частные дома, отдельные населенные пункты или небольшие промышленные объекты. В мачтовых трансформаторных подстанциях ввод и вывод кабеля осуществляется при помощи воздушных линий. КТП киоскового типа служат для тех же целей, но устанавливаются в простейшую бетонную площадку и имеют серьезное преимущество – они позволяют осуществлять ввод и отвод, как воздушным путем, так и под землей.

Для отвода воздушных линий используется самонесущие алюминиевые изолированные провода СИП, которые подвешиваются на деревянных или бетонных опорах при помощи монтажной арматуры. Такой способ прокладки распределительной линии используется в частных секторах, гаражных кооперативах или там где необходимо запитать большое количество потребителей находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Для прокладки подземных линий используется силовой кабель с алюминиевыми или медными жилами, с изоляцией из различных материалов, экранированный, бронированный, с защитным покровом или без него. В зависимости от способа прокладки могут использоваться различные марки кабеля. Для прокладки в специальных двустенных гофрированных трубах могут использоваться силовые кабели без защитного покрова и брони, такие, как АВВГ или ВВГ. Для прокладки в траншеях используются кабели с броней и защитными покровами, которые имеют хорошую защиту от физического и механического воздействия. Это такие кабели как АВБбШв и ВБбШв (с броней и защитным покровом) или АВВБГ и ВВБГ (с броней без защитного покрова). Кроме того, в зависимости от характера блуждающих токов, могут использоваться силовые кабели с различными видами экранов, которые предназначены для прокладки, как в траншеях, так и в защищенных трубах. К таким кабелям относятся марки АПвЭгП или АПвАШв.

От трансформаторной подстанции электроэнергия по выбранным проводам передается на распределительные пункты, которые находятся в специально отведенных для этого комнатах (щитовых). В щитовых устанавливаются распределительные устройства, которые не только обеспечивают передачу электроэнергии в квартиры, но также осуществляют запитку этажного и аварийного освещения, лифтов, систем вентиляции, кондиционирования и систем безопасности. Распределение от электрощитовой до этажных щитов, осуществляется при помощи кабелей, которые согласно условиям пожарной безопасности должны не распространять горение и иметь низкие показатели дымо- и газовыделения. К таким маркам кабелей можно отнести АВВГнг-LS (алюминиевые токопроводящие жилы), ВВГнг-LS (медные жилы). Для прокладки магистральной линии используется лоток лестничный и специальные крепежные скобы, которые обеспечивают сохранность кабеля на весь срок службы. Кроме того, для подвода питания от щитовой на этажные щиты может применяться шинопровод, который имеет ряд плюсов по сравнению с кабельной магистральной линией. К ним можно отнести удобство монтажа (секции без особых проблем собираются и монтируются в нишу), меньшие габариты по сравнению с кабельной линией (секции состоят из медных или алюминиевых шин, которые зачищены металлическим корпусом), удобство дальнейшей эксплуатации. И, наконец, от этажных щитов электроэнергия поступает на счетчик либо щит учетно-распределительный щит квартиры.

Как устроена электропроводка в квартире? Общие принципы

Идея статьи о бытовой электропроводке возникла, когда я в очередной раз объяснял знакомым устройство тройного выключателя для санузла. Я и хотел рассказать об этом выключателе, вызывающем вопросы у неспециалистов. И поняв, что означенный выключатель — штука простая, если понимаешь принципы устройства электропроводки, решил зайти издалека.

Сравним электрический ток с током воды. Вода течет по трубе к турбине и, вращая ее, утекает по второй (отходящей) трубе. Если вторую трубу перекрыть, ток воды прекратится и турбина вращаться перестанет.

Электрический ток работает совершенно аналогично.

• Здесь есть «подающая труба» — фазный провод, при прикосновении к которому светится индикатор напряжения.
• Есть «отводящая труба» — рабочий ноль, по которому ток «утекает» от «турбины» — прибора.

Если, например, рабочий ноль оборван, ток в цепи исчезает. Но напряжение на приборе сохраняется (турбина остается залита водой, и стоит появиться пути оттока, как «вода» снова потечет).

На самом деле все несколько сложнее. От электрощитовой к квартирам идет не один фазный провод, а три. Возвращаясь к нашему сравнению: по трем трубам вода течет, через одну утекает обратно. Это стандартная пятипроводная схема: три фазы и рабочий ноль. Есть еще заземляющий провод, но о заземлении разговор отдельный. Пока представим, что его нет. Между любыми разными фазами напряжение составляет 380 вольт, между любой фазой и нулевым проводом («нулем») 220 вольт. Фаза, ноль и заземление — то самое, с чего мы начали и что приходит в вашу квартиру. Фото: Depositphotos

Как правило, горожане имеют дело со следующей схемой электропроводки.

Каждый подъезд питается кабелем, состоящим из 4 или 5 жил. Три фазы и ноль присутствуют всегда, отдельного заземляющего провода в старых домах может не быть.

В электрощитовой дома есть автоматические выключатели, питающие «квартирные» линии. Обычно по одному на каждый подъезд. Автоматы обесточивают линию в случае короткого замыкания или перегрузки (если мощность электроприборов превышает допустимую).

• тремя жилами — к трем клеммам автоматического выключателя;
• нулевой жилой — к нулевой клемме либо (в старых домах) прямо к корпусу электрощита.

Кабель проложен через подвал и оттуда поднимается по стояку, проходя через расположенные на этажах распределительные электрощиты.

Внимание! С этого момента начинается практическая часть. Электрооборудование, с которым имеют дело жители, начинается именно с электрощита.

Здесь можно увидеть тянущиеся снизу вверх толстые изолированные жилы, от которых идут ответвления к оборудованию щита. Конкретный способ коммутации отличается в зависимости от типа дома, поэтому я буду говорить о некоем условном варианте. Для понимания важен не конкретный метод, а принцип. Фото: Depositphotos

Через щит проходят три фазы и ноль. Заземление мы для простоты опускаем.

Для работы бытовых электроприборов нужны одна фаза и ноль (помните: труба, подающая воду, и труба отводящая?). Следовательно, один из фазных проводов имеет участок, где с него снята изоляция для подключения проводов, подающих ток к квартирам.

Место подключения может быть как открытым (например, оголенная жила просто притягивается клеммой к шине, от которой отходят провода, питающие квартиры), так и закрытым (например, пластиковым «орешком», внутри которого отходящие провода присоединены к питающей жиле опять-таки клеммой). Если фазный провод случайно соединится с нулевым, произойдет короткое замыкание; попадание фазы на корпус электрощита смертельно опасно для прикоснувшегося к нему человека (это то же самое, что коснуться оголенного провода). Потому фазы всегда изолированы от корпуса.

А вот нулевой провод, наоборот, часто соединяется с корпусом щита.

Предположим, что на этаже у нас три квартиры. К каждой из них от шин отходят одна фазная и одна нулевая жилы. Обе жилы подключены к входным клеммам УЗО — устройства защитного отключения (в старых домах его может не быть вообще, например, в моем доме 80-х годов постройки УЗО нет). Два провода вошли сверху, два вышли снизу к электросчетчику. При необходимости УЗО можно отключить, обесточив электросчетчик и всю квартиру сразу. Фото: Depositphotos

От счетчика фазный провод идет ко входам однофазных автоматических выключателей, соединяясь специальными перемычками со входами всех автоматов (при необходимости с их помощью можно «разорвать» фазу, обесточив нужную линию в квартире), нулевой же провод подключается к колодке или клеммнику (обычно он расположен рядом с автоматами или над ними).

Вся электропроводка квартиры разделена на несколько линий или групп. Чаще всего это розеточная группа, световая (питающая люстры) и линия для электроплиты. Бывает иначе, но я рассматриваю типовую «усредненную» схему. К каждой линии поступают от электрощита фаза и ноль. Условно говоря, от квартиры к щиту протянуты в перекрытиях по трехжильному проводу от каждой группы.

• одна жила — к выходу автоматического выключателя (сверху автомата — вход, снизу — выход);
• вторая — к одной из свободных клемм нулевой колодки или клеммника.

То есть с одной стороны к колодке подходит питающий нулевой провод от счетчика, с другой — отходящие провода на квартирные линии. То же и с автоматами, только здесь каждая линия подключается к своему, отдельному автомату. Автоматические выключатели
Фото: Sid74, pixabay.com

С автоматическими выключателями все мы имеем дело, если нужно обесточить квартиру. Или от чрезмерной нагрузки «выбило пробки» — хотя собственно пробки остались в совсем старых домах, многие называют так автоматические выключатели. Тогда мы выходим на лестничную площадку и включаем или выключаем автоматические выключатели.

Итак, в квартиру идут две жилы: нулевая от нулевой колодки и фазная от автоматического выключателя. И так три раза, три группы: розетки, освещение и электроплита.

В квартире провод, питающий электроплиту (его легко определить: он толще других), идет, не разветвляясь, к розетке плиты. Две других группы разветвляются на ряд линий, идущих к осветительным приборам и розеткам. Световые провода проложены в перекрытиях, частично в стенах: там, где провод опускается к выключателю. Розеточные могут проходить по-разному, в современных домах, как правило, они также спускаются от потолка внутри стены к каждой розетке. В домах постройки 60−80-х годов по-разному. Общий ориентир: расположение розеток. Обычно провода спускаются сверху там, где розетки расположены высоко (примерно в метре) над полом. Если они установлены над самым плинтусом, провода скорее всего проложены в полу.

Естественно, проводка не представляет собой один цельный провод. Линии много раз разветвляются и соединяются. Происходит все это в распаячных коробках, вмурованных в стену (пластиковых, в старых домах — металлических) или просто в полостях стены под потолком. Обычно такие места закрыты металлическими крышками и легко определяются под обоями простукиванием.

В большинстве случаев от одного автомата запитаны все розетки, кроме одной: расположенной в блоке выключателей санузла (часто здесь же включается свет и на кухне). Эта розетка запитана от «светового» автомата вместе с остальным освещением.

Если установлена дополнительная розетка в ванной, она может быть подключена к любой группе, а также иметь вообще отдельный автомат. Если вам понадобится проводить с ней какие-то манипуляции, не полагайтесь на случай. Убедитесь, что вы ее действительно обесточили. Включите в розетку настольную лампу и при горящей лампе выключайте автомат. Лампа погасла? Вы отключили то, что нужно!

Фото: chrischesneau, pixabay.com

Тем не менее «инструкции написаны кровью» — а потому обязательно убедитесь в отсутствии напряжения при помощи указателя напряжения (индикатора). Учтите, что многие розетки защищены от «несанкцинированного втыкания» посторонних предметов детьми. Гнезда розетки закрыты шторкой, которая открывается при одновременном втыкании двух штырей (как и происходит при включении вилки). Так что, пользуясь индикатором, убедитесь, что действительно достали до клемм. Лучше всего проверять индикатором розетку со снятой крышкой.

Может оказаться и так, что в квартире несколько розеточных групп, запитанных от разных автоматов. Например, отдельная линия может идти на розетки кухни или санузла, могут быть проложены отдельные линии на каждую комнату (модная схема, особенно при самостоятельном монтаже проводки). Бывают и переделки стандартной вроде бы схемы — например, вынужденные, при устранении неисправностей.

Так что если не уверены в том, что правильно понимаете устройство электропроводки, лучше обратиться к специалистам. Хотя и они иногда разводят руками, видя творение безвестного электромонтажника…

Как сделать разводку электрики в квартире?

Еще совсем недавно нагрузки на электрическую сеть в жилых помещениях были незначительными. Расчетам, монтажу сетей не уделяли должного внимания. Проекты электроснабжения выполняли по типовым схемам. Появление современной техники высокой мощности обуславливает перепланировку всей сети электрической квартирной проводки, перерасчет ее по мощности и замену электрики. Чтобы выполнить проектировочные и монтажные работы в новой формации, необходимо знать современные принципы обустройства электросети жилого помещения.

Планирование домашней электрики

Чтобы в процессе эксплуатации электронной техники и подключения ее из различных электрических точек не приводило к постоянным перезакладкам элементов сетей, чтобы не приходилось постоянно штробить стены квартиры, специалисты рекомендуют работы по обустройству электросети начинать с составления схемы электроснабжения. Пример схемы разводки и подключения электрооборудования можно увидеть на рисунке 1.

Рис. 1. Пример схемы электроснабжения квартиры

Такой чертеж, схему формируют «обратным порядком»: первоначально на план квартиры наносят всю используемую осветительную аппаратуру, силовую технику; далее, на основании мощностных расчетов, выбирают схему разводки проводников, сечение проводов, защитные устройства.

Силовая часть

Силовая часть электросети включает в себя мощное оборудование, применяемое в квартире: духовые шкафы, печи, нагревательные баки, кондиционеры. Для их подключения выделяют отдельные мощные линии, защищаемые отдельными защитными автоматами (УЗО). Такой способ проектирования позволит более безопасно эксплуатировать технику в квартире и более эффективно производить ремонтные работы в сетях электропроводки.

Осветительная часть

Следующий блок электрической схемы квартиры – осветительная часть. Здесь есть два варианта проектирования:

• одна группа;
• несколько групп осветительной техники.

Первый тип схемы используют в небольших по площади помещениях, оснащаемых относительно малым количеством приборов освещения. Второй метод цепи освещения более распространен. Пример такого подключения приведен на рисунке 2.

Рис. 2. Схема проектирования нескольких групп освещения в квартире

Если в комнате, кроме элементов освещения, есть необходимость использования блоков питания, трансформаторов, их также рекомендуют включать отдельным электрическим контуром с отдельным УЗО.

Крупная бытовая техника

В любой квартире место, где сконцентрировано большое количество бытовых приборов, это кухня. Большинство из них продолжают работать тогда, когда человек непосредственно не использует их. Это холодильник, электрическая плита, хлебопечь, другое. Для корректной работы техники и постоянной защиты сети от перегрузок и короткого замыкания специалисты при разработке схемы электросети квартиры рекомендуют выделять отдельную линию. Такие подключения выполняют прокладкой электропроводки увеличенного сечения и установкой УЗО высокой степени нагрузки.

Составление схемы разводки электропроводки

Разводка электрики в квартире начинается с составления плана разводки сети. Монтаж электропроводки по имеющемуся расчетному чертежу выполнять гораздо проще и целесообразнее по ряду преимуществ:

• схема электросети позволит заранее спланировать необходимое оборудование и средства;
• наличие схемы позволит точно определить мощность входного ввода;
• чертеж дает понимание монтажному персоналу о потенциально пожароопасных узлах проводки для принятия мер по их перепланировании или принятия дополнительных мер безопасности;
• схема позволит выполнить монтаж планово, с проверкой завершения полного цикла.

Примеры схем для однокомнатной квартиры

Электротехники считают, что если суммарная нагрузка на электросеть квартиры не превышает показатель 25 А, то есть возможность и даже целесообразность по стоимости выполнить планировку сети одним контуром на один автомат. Такой способ – типичная типовая схема прошлого, когда в контур включены были осветительные элементы с силовыми розетками. Сегодня от этих приемов отошли и монтаж ведут по независимым отдельным контурам. Пример проводки однокомнатной квартиры приведен на рисунке 3.

Рис. 3. Схема электроснабжения однокомнатной квартиры

На чертеже видно грамотное распределение нагрузки сети однокомнатной квартиры на несколько отдельных контуров со своими УЗО. Такая система обеспечит безаварийную работу проводи и корректную работу оборудования без посадки напряжения.

Для двухкомнатной квартиры

Отличие чертежа для работ по монтажу снабжения двухкомнатной квартиры от однокомнатной состоит в большем количестве контуров в плане разводки. Здесь возможны некоторые компоновки. На рисунке 4 приведен пример такой схемы.

Рис. 4. Схема электроснабжения двухкомнатной квартиры

На примере наглядно видны несколько контуров освещения, а также отдельно выделенные защищенные цепи для кухни, комнат и другого мощного оборудования.

Для трехкомнатной квартиры

На рисунке 5 приведен пример чертежа, который часто применяют для квартир с количеством комнат три и более, где из одного распределительного щита будет выходить уже довольно большое количество проводников.

Рисунок 5. Пример схемы электроснабжения для трехкомнатной квартиры

Особенность данного варианта – это отдельные контуры, заключенные в отдельные блоки со своей защитой. В данном примере 2 блока (25 А и 40 А соответственно). Такой способ позволяет разделить зоны кабельной продукции, делает систему более удобной и практичной.

Выбор способа прокладки: открытый или скрытый

После определения схемы размещения кабельных линий следует принять способ закладки кабелей. Существует два способа прокладки линий – скрытый, открытый.

Первый способ распространен тогда, когда отделку помещений производят подвесными конструкциями и фальшпанелями (гипсокартон, МДФ). Здесь нет необходимости делать пазы (штробы) в стенах с последующей шпаклевкой. Скрытая электропроводка, выполненная в квартире, имеет ряд весомых преимуществ:

• сохранение общего вида, целостности интерьера;
• менее строгие требования к условиям монтажа кабелей;
• увеличенные допуски к разрешенным токам.

Не редко встречают вариант открытой проводки. Провода зачастую располагают в специальных пластиковых коробах, закрепленных на декоративной отделке поверхностей комнаты. Открытый способ заложения кабелей имеет следующие преимущества:

• возможность монтажа после или во время отделочных работ;
• более быстрый монтаж;
• возможность модернизации сети благодаря прокладки дополнительных кабелей или их демонтажа.

В настоящее время, если обустройство электросети является составной частью общего ремонта помещения, специалисты используют чаще скрытый способ прокладки проводников.

Инструмент, который понадобится для работы

Монтаж, ремонт электрики – процесс сложный, трудоемкий, выполняемый профессиональными электриками. Без набора специального оборудования здесь не обойтись. В работе (для прокладки, замены старой электропроводки) монтажная бригада использует следующий набор профессионального инструмента и приспособлений:

• угловая шлиф машинка с отрезными кругами по камню;
• долото;
• перфоратор;
• отвертки с рукоятками из изоляционного материала;
• указатель фазы (индикатор);
• кусачки;
• пассатижи;
• удлинитель;
• нож;
• уровень;
• шпатель;
• переносная лампа.

Перечень дальнейших работ

После того, как чертеж схемы электропроводки набросан, приступают к расчету параметров сети и ее монтажу.

Выбор кабеля и расчет его сечения

Для точного расчета сечения кабеля по мощности потребителей используют следующую зависимость: I=P/U, где Р – суммарная мощность всех потребителей в контуре, для которого выбирают площадь сечения жил проводника, а U – напряжение сети квартиры. Чаще всего контуры проводки выстраивают таким образом, чтобы нагрузка по электрическому току в них не превышала 25 А. В таком случае используют следующие сечения:

• провод ВВГ-3*2,5 – двухжильный силовой кабель с сечением одного проводника 2,5 мм 2 . Это наиболее используемый провод для организации электросети в квартире. Им соединяют распределительный щит с распределительными коробками помещений;
• провод ВВГ-3*1,5 – двухжильный силовой кабель с сечением одного проводника 1.5 мм 2 . Такими проводниками производят монтаж от распределительных коробок к розеткам, автоматическим выключателям в щитке;
• провод ВВГ-3*4 – трех жильный силовой кабель с сечением проводника 4 мм 2 . Такие проводники выделяют в отдельные контуры для подсоединения мощных потребителей квартир (печь, нагревательный бак, другое).

Разметка розеток и выключателей

Размещение розеток и выключателей в квартире должно обеспечивать удобство их использования и покрывать потребности жильцов в подключении оборудования. Типовой пример схемы расстановки электрооборудования (точек подключения) представлен на рисунке 6.

Пример размещения точек подключения в квартире

При разметке мест расположения розеток, выключателей необходимо соблюдать следующие требования современных стандартов:

• розетки и выключатели располагают слева от дверей;
• выключатели монтируют на высоте от пола 0,9 м;
• в жилых комнатах розетки располагают на высоте 0,4 м от пола, в кухне – 0,95 -1,15 м, в ванной комнате использование розеток запрещено.

Штробление стен

После разметки мест размещения распределительных коробок, розеток, выключателей, точек установки светильников приступают к обустройству канавок (штроб) вдоль стен, на потолке для закладки проводки. Стоит помнить, что штробление следует выполнять в горизонтальной и вертикальной плоскостях по прямым линиям. Это в будущем позволит более точно определить места прокладки провода. Канавки выполняют при помощи болгарки или перфоратора. Глубина штробы должна быть не менее 20 мм, а ширина – достаточная для укладки всех кабелей, запланированных к прокладке в данном месте.

Укладка кабеля

Принципы укладки кабелей скрытой и открытой проводок одинаков. Монтаж начинают от точек подключения и ведут к распределительному щитку. Далее магистраль заводят в щиток, переходят к другому контуру. При необходимости на конечные участки проводки вешают опознавательные бирки для быстрого ориентира. После окончания прокладки кабели закрывают коробами или шпаклюют в стене.

Установка подрозетников и распаячных коробок

Уложенная проводка подводится к смонтированным распаячным коробкам и подразетникам, заводится в них, концы выгоняются наружу с небольшим запасом. Все разветвления проводки обустраиваются в коробках. Соединение проводников алюминиевой или медной проводки должно быть надежным. Для подключения целесообразно использовать специальные приспособления, как это показано на рисунке 7.

Соединение проводников в распаечной коробке

Непосредственно перед соединением провода прозванивают и убеждаются в правильности ведения монтажных работ на данном этапе.

Установка и сборка электрического щита

Когда все кабели всех электрических контуров проложены к месту монтажа электрощита, приступают к организации распределительного щитка квартиры. Эта часть электросети характеризуется большим количеством проводников, защитных устройств, поэтому очень важно все подключения выполнить корректно. Для щитка всегда выбирают монтажные ящики с некоторым запасом посадочных мест. Это позволит в будущем модернизировать систему или устранить ее неисправность.

Пример схемы электрического щитка стандартной квартиры приведен на рисунке 8.

Рисунок 8. Пример схемы электрощитка

На рисунке позициями обозначены: 1 — вводной автомат; 2 — электрический счетчик; 3 — нулевая шина; 4 — шина защитного заземления; 5–9 —автоматы; 10 — отдельный автомат для освещения

Монтаж розеток и выключателей

В заранее установленные коробки с выведенными концами проводки монтируют розетки, выключатели света. Процесс это не затруднительный и потребует минимального набора инструмента: пассатижи, кусачки, отвертка. Это заключительный этап монтажных работ электросети квартиры.

Проверка качества работы

Проверку качества выполненных работ выполняют путем включения контуров проводки и проверки наличия напряжения, правильности распределения фаз в сети. Данную процедуру осуществляют при помощи индикаторов напряжения. Неправильный монтаж может также сразу показать отключенный автомат защиты сети от короткого замыкания.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Какой автоматический выключатель нужно поставить в квартире, если в ЭРЩ стоит на 25 А?

Если в подъезде (в ЭРЩ) уже установлен автоматический выключатель на 25А, то больше этого номинального тока устанавливать в квартире не имеет смысла. Более целесообразно устанавливать автоматические выключатели на меньший номинальный ток — на 16 или 20А.

Если вы подключаете у себя в квартире большое количество мощных электроприборов, которые могут одновременно включаться в электрическую цепь, и их нагрузка значительно превышает или приближается к номинальному току в 16 — 20 А, можете применить те же 25А, но с большей чувствительностью, чем установлен в подъезде. К примеру, если в подъезде стоит С25, в квартире вы можете поставить В25.

О природе электрического тока и основах электротехники

В данной короткой статье попытаюсь на пальцах объяснить основы электротехники. Для тех, кто не понимает откуда в розетке электричество, но спрашивать вроде как уже неприлично.

1. Что такое электрический ток.
«Главный инженер повернул рубильник, и электрический ток все быстрее и быстрее побежал по проводам» (с)

1.1 Пара общих слов по физике вопроса
Электрический ток — это движение заряженных частиц. Из заряженных частиц у нас имеются электроны и немножко ионы. Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели один или несколько электронов и поэтому потеряли электрическую нейтральность, приобрели электрический заряд. Так-то атом электрически нейтрален — заряд положительно заряженного ядра компенсируется зарядом электронной оболочки. Ионы обычно являются переносчиком заряда в электролитах, в металлических проводах носителями являются электроны. Металлы хорошо проводят ток, потому что некоторые электроны могут перескакивать от одного атому к другому. В непроводящих материалах электроны привязаны к своему атому и перемещаться не могут. (Напомню, данная статья — это объяснение физики на пальцах! Подробнее искать по «электронная теория проводимости»).

Будем рассматривать ток в металлических проводниках, который создаётся электронами. Можно провести аналогию между электронами в проводнике и жидкости в водопроводной трубе. (На начальном этапе электричество так и считали особой жидкостью.) Как через стенки трубы вода не выливается, так и электроны не могут покинуть проводник, потому что положительно заряженные ядра атомов притянут их обратно. Электроны могут перемещаться только в внутри проводника.

1.2 Создание электрического тока.
Но просто так ток в проводнике не возникнет. Это все равно, что залить воду в кусок трубы и заварить с обоих концов. Вода никуда не потечет. В куске проводника электроны тоже не могут двигаться в одном направлении. Если электроны почему-то сдвинутся вправо, то слева возникнет нескомпенсированный положительный заряд, который потянет их обратно. Поэтому электроны могут только прыгать от одного атома к другому и обратно. Но если трубу свернуть в кольцо, то вода уже может течь вдоль трубы, если каким-то образом заставить ее двигаться. Точно также и концы проводника можно соединить друг с другом, и тогда электроны смогут перемещаться вдоль проводника, если их заставить. Если концы проводника соединены друг с другом, то получается замкнутая цепь. Постоянный ток может идти только в замкнутой цепи. Если цепь разомкнута, то ток не идет. Чтобы заставить воду течь по трубе используется насос. В электрической цепи роль насоса выполнят батарейка. Батарейка гонит электроны по проводнику и тем самым создает электрический ток. По научному батарейка называется генератором. Так в электротехнике называют насос для создания электрического тока.

Бывают два типа генераторов — генератор напряжения и генератор тока.
Это фундаментальная вещь на самом деле, обратите внимание! См. рисунок ниже

рис 1. Генератор напряжения величиной U

рис 2. Генератор тока величиной I

На верхней картинке изображен генератор напряжения, на нижней — генератор тока. Насос -генератор напряжения создает постоянное давление, насос-генератор тока создает постоянный поток. Верхняя цепь разомкнута, и нижняя — замкнута. Рассмотрим, какими свойствами обладает генератор напряжения. Представим следующую цепь

рис 3. Генератор напряжения величиной U с нагрузкой R1

В терминах водопроводной аналогии, генератор -это насос, создающий постоянное давление, выключатель SW1 — это клапан, открывающий\перекрывающий трубу, сопротивление R1 — это кран\вентиль который насколько-то приоткрыт. Этот крантель можно прикрыть — сопротивление увеличится, поток воды уменьшится. Можно открыть побольше — сопротивление уменьшится, поток воды увеличится. Вроде все интуитивно понятно. Теперь представим, что мы открываем кран все больше и больше. Тогда поток воды будет увеличиваться и увеличиваться. При этом генератор напряжения по определению поддерживает напряжение (давление) постоянным, независимо от величины потока! Если кран открыть полностью и сопротивление станет равно 0, то поток станет равным бесконечности. При этом генератор все равно будет выдавать напряжение равное U! Конечно все это происходит в идеальной модели, когда мощность генератора бесконечна. Реальные генераторы (батарейки или аккумуляторы) примерно соответствуют этой модели в определенном диапазоне напряжений и токов.

Рассмотрим теперь цепь с генератором тока.

рис 4. Генератор тока величиной I с нагрузкой R2

Что делает генератор тока? Он гонит ток! Ему сказано гнать ток величиной I, и он его гонит, невзирая на величину сопротивления (насколько открыт кран). Открыт кран полностью — ток будет равен I. Напряжение (давление) будет равно.
Закрыт кран полностью — ток все равно будет равен I! Но при этом напряжение (давление) будет равно бесконечности. Опять таки в модели.
Из этих рассуждений интуитивно понятно вытекает основной закон электротехники — Закон Ома. ( «С красной строки. Подчеркни» (с))

2. Закон Ома.

Сначала c точки зрения генератора напряжения

Если к сопротивлению R приложить напряжение U, то через сопротивление пойдет ток
I =U/R Теперь с точки зрения генератора тока

Если через сопротивление R пропускать ток I, то на сопротивлении возникнет падение напряжения U=I*R

Вот как-то надо этот момент осознать. Эти две формулировки совершенно равноправны и применение их зависит только от того, какой генератор рассматривается. Можно конечно еще записать R=U/I. Что-то вроде — если к участку цепи приложено напряжение U, и при этом в этом участке проходит ток I, то цепь имеет сопротивление R. Дальше по хорошему надо рассматривать варианты цепей с параллельным или последовательным включением резисторов, но неохота. Это чисто технические моменты. Что-то вроде

рис 5. Последовательное включение резисторов

Через данную цепь из последовательно соединенных резисторов R1 и R2 проходит ток величиной I. Какое падение напряжения будет на каждом резисторе U1 и U2?
Используйте закон Ома и все!
Эта цепь кстати с генератором тока, поскольку входная переменная здесь ток. Ну то есть самого генератора тока может и не быть, просто ток в цепи известен и считается постоянным и равным I. Поэтому как бы этот ток гонит генератор тока.
Еще — говорят «падение напряжения на резисторе», потому что «производит» напряжение (давление) генератор, а после каждого резистора напряжение будет уменьшаться, падать на этом резисторе на величину U=I*R.

Хотя пару важных практических случаев все таки рассмотрим.

1. Самая важная схема.
Самая важная схема, с которой инженеру-электронщику предстоит иметь дело постоянно на протяжении всей жизни — это делитель напряжения.
( «С красной строки. Подчеркни» (с))

3. Делитель напряжения
Схема имеет вид.

рис 6. Делитель напряжения

Делитель напряжения представляет собой два резистора, соединенных последовательно друг с другом.

Кстати, резистором называется электронный компонент (деталька), которая реализует электрическое сопротивление определенной величины . Его также (детальку) часто называют сопротивлением. Получается немного тавтология — сопротивление имеет сопротивление R. Поэтому для деталей лучше использовать название резистор. Резистор сопротивлением 1 килоом, например.

Так вот. Что же делает эта схема? Два последовательных резистора имеют некоторое эквивалентное сопротивление, назовем его R12. По цепи проходит ток I, от плюса генератора к минусу через резистор R1 и через резистор R2. При этом на резисторе R1 падает напряжение U1=I*R1, а на резисторе R2 падает напряжение U2=I*R2. Согласно закону Ома. Напряжение U=U1+U2, как видно из схемы. Таким образом U=I*R1+I*R2=I*(R1+R2).
То есть эквивалентное сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме их сопротивлений.
Выражение для тока I=U/(R1+R2)
Найдем теперь, чему равно напряжение U2. U2=I*R2= U* R2/(R1+R2).

Пример картинки из интернета. Если резисторы равны, то входное напряжение Uвx делится пополам.

Второй важный случай — учет выходного сопротивления источника (генератора) и входного сопротивления приемника (цепи, к которой генератор подключен)

рис 7. Выходное сопротивление источника и входное сопротивление приемника.

Идеальный генератор напряжения имеет нулевое выходное сопротивление, то есть при нулевом сопротивлении внешней цепи величина тока будет равна бесконечности ∝. Реальный генератор напряжения обеспечить бесконечный ток не может. Поэтому при замыкании внешней цепи ток в ней будет ограничен внутренним сопротивлением генератора, на рис. обозначен буквой r.

Кстати, правильный способ проверки пальчиковых батареек, заключается в измерении тока, которые они могут отдать. То есть на тестере выставляется предел 10А, режим измерения тока, и щупы прикладываются к контактам батареи. Ток в районе 1А или больше говорит о том, что батарейка свежая. Если ток меньше 0.5А, то можно выкидывать. Или попробовать в настенных часах, может сколько-то проработает.

Если выходное сопротивление источника (внутреннее сопротивление r на рисунке) соизмеримо со входным сопротивлением приемника (R3 на рисунке), то эти резисторы будут действовать, как делитель напряжения. На приемник при этом будет поступать не полное напряжение источника U, а U1=U*R3/(r+R3). Если эта схема предназначена для измерения напряжения U, то она будет врать!

В следующих статьях планируется рассмотреть цепи с конденсаторами и индуктивностями.
Затем диоды, транзисторы и операционные усилители.