Проектирование электроустановок квартир с улучшенной планировкой и коттеджей ч.1

Требования к электроустановкам современных квартир и коттеджей.

Основные требования к электроустановкам жилых домов, квартир, коттеджей отражены в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ), стандартах России и МЭК, Строительных нормах и правилах (СНиП), Сводах правил (СП), Московских городских строительных нормах (МГСН), инструкциях, рекомендациях, указаниях, выпускаемых Госстроем РФ, Энергонадзором, Энергосбытом и другими уполномоченными государственными органами. В Приложении 1 приведен перечень действующей на 2005 г. нормативной документации в рассматриваемой области.

Все требования направлены на обеспечение надежности, электро-, пожаробезопасности и экономичности электроустановок при соблюдении условий комфортного проживания людей.

Надежность электроснабжения жилых зданий должна соответствовать требованиям ПУЭ, СП31110–2003 и других нормативных документов. По классификации ПУЭ это, как правило, потребители II и III категорий надежности.

Для жилища I категории допускается повышение категории надежности электроснабжения по согласованию с органами Энергонадзора.

Для коттеджей по заданию заказчика допускается использование в качестве резервного источника электроэнергии автономного дизель-генератора.

Электроснабжение квартир и одноквартирных домов (коттеджей) с электроводонагревателем или полностью электрифицированных (III и IV уровни электрификации быта), а также с установленной мощностью электроприемников более 11 кВт следует, как правило, осуществлять от трехфазной сети. Неравномерность нагрузки при распределении ее по фазам не должна превышать15%.

При трехфазных вводах в квартиры и одноквартирные жилые дома (коттеджи) рекомендуется однофазную нагрузку, состоящую из нескольких нагревательных элементов (конфорки электроплит, нагревательные элементы электроводонагревателей и т.п.) подключать по трехфазной схеме. При заказе такого оборудования следует учитывать возможность подключения бытового электроприбора по трехфазной схеме, которая должна быть предусмотрена в конструкции прибора заводомизготовителем.

В жилищах I или II категорий, как правило, предусматривается:
-             установка приборов учета (однофазных и трехфазных счетчиков) на вводе в квартиру(одноквартирный дом);
-             включение квартир и одноквартирных домов в автоматизированную систему учетаэлектропотребления (АСУЭ) (по техническим условиям Энергосбыта);
-             выключатели плавного регулирования или кратковременного включения с выдержкой временидля общедомовых внеквартирных помещений многоквартирных жилых домов;
-             установка в кухнях не менее четырех розеток на ток 10 (16) А;
-             установка в жилых (и других комнатах) квартир, одноквартирных домов не менее однойрозетки на ток 10 (16) А на каждые полные и неполные 4 м периметра комнаты;
-             установка во внутриквартирных коридорах, холлах, прихожих не менее одной розетки – накаждые полные и неполные 10 м2. Розеточная сеть выполняется трехпроводной (фаза, основной или рабочий нулевой проводник и защитный нулевой проводник). Штепсельные розетки, устанавливаемые в квартирах, жилых комнатах, а также в помещениях для пребывания детей, должны иметь защитное устройство, автоматически закрывающее гнезда штепсельной розетки при вынутой вилке;
-             установка в передней квартир (одноквартирных домов) электрического звонка, при входе в квартиру (одноквартирный дом) – звонковой кнопки;
-             в ванных комнатах (совмещенных санузлах) розетки специального назначения, предназначенные для этих помещений. Вся сеть розеток обязательно подключается к системе распределительных сетей через автомат с УЗО;
-             устройство рабочего и эвакуационного искусственного освещения.

При проектировании электроустановок жилища должны быть предусмотрены мероприятия и технические средства, обеспечивающие электробезопасность и пожарную безопасность. К таким мероприятиям и средствам относятся:
-             применение устройств защитного отключения;
-             применение электрических розеток с защитными шторками;
-             заземление;
-             защитное зануление;
-             система уравнивания потенциалов.

Оболочки для установки автоматических выключателей, контакторов, реле и т.п., применяемые в отдельных помещениях жилища или в постройках на приусадебных участках по степени защищенности от влаги, пыли, химически активных веществ, и от поражения людей электрическим током должны соответствовать международному классификатору – IP-коду (Index of Protection) который определен в ГОСТ 14254-96 (стандарт МЭК 529-89).

Индивидуальные дома (коттеджи) должны быть оборудованы молниезащитой.

Проект электроснабжения должны обеспечивать энергоэффективность, эстетичность и функциональность электроустановки жилища.

Под энергоэффективностью подразумевается рациональное использование электроэнергии в быту. Квартиры повышенной комфортности и коттеджи следует отнести к жилищам III и IV уровней электрификации быта, что характеризуется высоким электропотреблением.

Энергоэффективность достигается, например:

-  применением наиболее эффективных источников света, т.е. обладающих наибольшей световойотдачей и сроком службы;

-  построением схемы сети искусственного освещения таким образом, чтобы обеспечивалосьотключение части светильников;

-  применением для домов с электроводонагревателями, как правило, аккумуляционных электроводонагревателей и аккумуляционных печей для электроотопления с автоматическими устройствами, которые осуществляют включение аккумуляционных приборов в ночное время в часы, определяемые энергоснабжающей организацией в зависимости от графика электрических нагрузок; - оснащение терморегуляторами устройств электроотопления помещений.

Одним из условий комфортности жилища является архитектурно-художественное оформление интерьеров помещений, поэтому электроустановки в этих помещениях не должны нарушать общих дизайнерских решений. Это в первую очередь относится к электропроводкам, различным выключателям и розеткам, светильникам и пр.

Функциональность электроустановок определяется удобством их использования в быту. Учитывая этот фактор, при проектировании необходимо размещать различную электроаппаратуру в наиболее удобных для человека местах и максимально использовать возможности дистанционного управления.

Бытовые потребители электроэнергии, режимы работы, влияние на питающую сеть.

Для пользования разнообразными электрическими приборами, создающими комфортные условия проживания, жилище оснащается электроустановками, включающими вводнораспределительные устройства, защитную и коммутационную аппаратуру, разветвленную сеть электрических проводок. Оснащенность бытовыми потребителями электроэнергии квартир повышенной комфортности в многоквартирных домах и в коттеджах имеет принципиальные отличия. Так, в квартирах наиболее энергоемкими потребителями энергии являются электрические плиты (при оснащении квартир электрическими плитами); устройства, создающие комфортные климатические условия (кондиционеры, вентиляторы, обогреватели и т.п.); объекты физкультурнооздоровительного назначения (тренажерные залы, сауны, джакузи и т.п.). Как правило, это однофазные потребители электроэнергии.

В коттеджах наряду с перечисленными потребителями могут быть использованы различные насосные установки, водогрейные котлы, электроотопительные приборы и т.п. инженерные устройства. Кроме того, на приусадебных участках могут применяться механизмы: газонокосилки, электропилы и пр. Частично такие потребители являются трехфазными.

Во всех типах рассматриваемой категории жилищ используются привязанные к определенному месту бытовые приборы: холодильники и холодильные камеры, микроволновые печи, посудомоечные машины, кухонные комбайны, стиральные машины, телерадиоаппаратура и т.п. К этой же категории потребителей относятся и персональные компьютеры в комплекте с периферийными устройствами (принтеры, плоттеры, сканеры и др.).

Широкую гамму бытовых электроприборов составляют переносные периодически используемые приборы: пылесосы, утюги, электрофены, электробритвы, электрочайники, кофеварки, грили и пр.

При проектировании электроустановок квартир повышенной комфортности и коттеджей целесообразно разделить бытовых потребителей электроэнергии на четыре группы:
-     I группа – электрическое освещение;
-     II группа – потребители розеточной сети;
-     III группа – потребители однофазные, требующие отдельного подвода электроэнергии;- IV группа – потребители трехфазные.

Указанное разделение позволяет:
-     рационально построить распределительную сеть;
-     выбрать защитную и коммутационную электрическую аппаратуру, удовлетворяющуютребованиям селективности, надежности и безопасности;
-     обеспечить равномерную загрузку фаз (при трехфазной сети);
-     рационально скомпоновать и разместить электрооборудование в жилище;
-     выполнить электрические проводки наиболее экономичным способом, не нарушаяархитектурных и дизайнерских решений в жилище.

При проектировании электроустановки в жилище важную роль играет знание режимов работы бытовых потребителей и их влияние на питающую сеть.

Под понятием «режим работы» подразумевается длительность времени включения в электрическую сеть, времени потребления электрической энергии, а также периодичность использования. В табл. 1.5 приведены данные, характеризующие режимы работы бытовых электроприборов.

Указанными данными рекомендуется пользоваться при определении расчетных электрических нагрузок, применяя коэффициенты спроса (Кс), использования (Ки), совмещения максимума нагрузок (Ксм).

Не менее важным для работы электроприемников жилища является качество электроэнергии, которое определяется, с одной стороны, питающей системой электроснабжения, а с другой, – влиянием бытовых потребителей на питающую сеть.

Нормы качества электроэнергии в системах общего назначения определены ГОСТ 13109–97. Среди этих показателей следует отметить отклонения и колебания напряжения питающей сети. Например, снижение напряжения приводит к заметному снижению светового потока ламп накаливания и резкому сокращению срока службы этих ламп. Увеличение напряжения приводит к росту потребляемой реактивной мощности люминесцентными лампами. К колебаниям напряжения очень чувствительны осветительные приборы, особенно лампы накаливания и электронная техника.

Колебания напряжения, вызывающие мигание источников освещения (фликер-эффект), приводят к утомлению зрения человека, что снижает производительность труда, а в ряде случаев может привести и к травматизму. Кроме того, колебания напряжения нарушают нормальную работу телевизоров, телефонной связи, компьютерной техники и т.д.

Несимметрия напряжений значительно влияет на работу однофазных электроприемников, если фазные напряжения не равны. Так, например, лампы накаливания, подключенные к фазе с более высоким напряжением, имеют меньший срок службы.

Несинусоидальность напряжения, обусловленная электроприемниками с нелинейной вольтамперной характеристикой, вызывает появление в сети высших гармонических составляющих тока и напряжения. Это приводит к дополнительным потерям активной мощности во всех элементах системы электроснабжения, а также к ухудшению или нарушению работы устройств автоматики, телемеханики, компьютерной техники и других устройств с элементами электроники.

Влияние бытовых потребителей на питающую сеть определяется:- коэффициентом мощности (cosϕ) потребителей с длительным режимом работы;
- генерированием третьей гармонической составляющей тока;
- неравномерностью загрузки фаз.

Это приводит к увеличению токов, протекающих в фазных проводниках, а наличие третьей гармонической составляющей может вызвать протекание в нулевом рабочем проводнике тока, превышающего токи в фазных проводниках.