Электроснабжение

При знакомстве с комфортабельными домами, построенными в 20-е годы, мы убеждаемся, что в них качество конструкций, деталей и отделки превосходит то, что можно видеть в современном строительстве. Трубопроводы, прослужившие 50 лет, остаются в прекрасном состоянии. Там, где предусматривалось воздушное отопление, с заменой отопительного агрегата, установленного много лет назад, система, видимо, будет функционировать даже при значительном увеличении нагрузки. В этих домах, как правило, нет системы охлаждения воздуха, но она может быть смонтирована без больших затруднений. В целом старый дом — более чем достаточно комфортабельное место для жизни, за исключением одного аспекта.

По современным стандартам, электрооборудование в этих домах никуда не годится. Число выпусков в каждой комнате не соответствует числу осветительных и бытовых приборов, которыми мы должны пользоваться в быту ежедневно. Служба электроснабжения была в 2 или 3 раза менее развитой, чем этого требует жизнь во второй половине XX столетия. Оборудование, предназначенное для коммуникационных систем, обеспечения безопасности, коллективного отдыха, совершенно отсутствовало (по крайней мере, это касается встроенного электрооборудования). В заключение можно сказать, что если жилище, построенное 50 лет назад, подвергнуть инспекции на соответствие современным строительным нормам той местности, где оно построено, то оно легко пройдет по всем показателям, кроме системы электроснабжения.
 
Каковы же требования норм к системе электроснабжения в современном жилищном строительстве?
 
Прежде всего следует не только обеспечить электроснабжение здания, достаточное для удовлетворения потребностей сразу после его постройки, но и предусмотреть ожидаемое увеличение электрооборудования в будущем, которое приведет к повышению потребления электроэнергии. Предусмотреть некоторое усложнение электрооборудования во время строительства дома стоит сравнительно недорого, но значительно дороже будет стоить смена проводки, если через несколько лет она окажется не соответствующей возросшим потребностям.
 
Что произойдет, если система электроснабжения или какая-то часть системы распределения окажется недостаточно развитой? Прежде всего следует понять, что по реакции на перенапряжение система электроснабжения сильно отличается от других основных систем обслуживания, имеющихся в жилом доме,— водоснабжения и газоснабжения. Когда потребление увеличивается, вода и газ просто перестают поступать. Через трубы определенного диаметра можно пропустить ровно столько газа или воды, сколько это позволяет конкретно применяемое давление. И если потребность в газе или воде повышается, то все равно большего количества получить невозможно. В этом отношении система электроснабжения срабатывает, как «самоубийца». Чем больше требуется энергии, тем больше ее поступает до тех пор, пока перегрузка не достигнет критической точки и провода перегорят или расплавятся. И только тогда, когда уже не останется пути, по которому может идти ток, подача его прекращается.
В настоящее время, конечно, человек нашел способ, как предохранить электрические системы от разрушения, вызванного перегрузкой в результате небрежности, недомыслия или случайности. В распределительную систему в легкодоступном месте помещают заведомо слабое звено.
 
До того как перегрузка достигнет опасного уровня, слабое звено разрушается, предохраняя тем самым остальную цепь. В широком обращении используются два типа «слабого звена»— плавкие предохранители и прерыватели. Плавкий предохранитель имеет сравнительно легкоплавкий участок, который перегорает при перегрузке. Прерыватель представляет собой автоматический выключатель, который открывает и прерывает поток электрического тока, когда повышение температуры свидетельствует об опасной перегрузке. Плавкие предохранители или по крайней мере их плавкие участки могут быть использованы только один раз, и после каждого случая перегрузки цепи должны заменяться. Прерыватель может быть вновь поставлен в рабочее положение (обычно это делается вручную). Конечно, не следует ни менять предохранитель, ни включать прерыватель до тех пор, пока причина, которая привела к разрыву сети, не будет обнаружена и устранена.
 
В настоящее время в современных электросистемах как в жилых домах, так и в других типах зданий предпочтение отдается прерывателям, так как при этом не требуется держать под руками запас предохранителей. Прерыватели также более удобны в эксплуатации, хотя плавкие предохранители имеют одно важное техническое преимущество, которое проектировщики зданий должны иметь в виду. Иногда может случиться авария, которая повлечет за собой необычное усиление напряжения в линии. Это может случиться в результате поражения линии молнией, соприкосновения проводов в штормовую погоду или повреждения изоляции проводов. Усиление нагрузки в этих случаях может быть настолько большим и настолько внезапным, что прежде чем прерыватель успеет разомкнуть цепь, его части уже будут спаяны, образовав канал, через который ток будет поступать до тех пор, пока в каком-то другом непредвиденном месте провода не расплавятся или загорятся, причем может возникнуть пожар. Плавкие предохранители могут быть рассчитаны на срабатывание при таких чрезвычайных условиях коротких замыканий; они расплавятся или испарятся, как им и предназначено, без спекания в проводящую массу, поддерживающую напряжение в цепи. Таковы стандартные, имеющие широкое распространение плавкие предохранители. Их размещают в месте входа линии питания в здание, даже если каждый участок сети в здании защищен прерывателями. Ток необычно большого напряжения может поступать только от обслуживающих компаний, и только от них можно получить сведения, каково максимальное превышение напряжения тока в случае аварии. Плавкие предохранители, помещаемые в месте входа линии в здание, выбирают с расчетом, чтобы они не перегорали при максимальном возможном напряжении обычного тока.
 
В большинстве случаев электрообслуживание обеспечивается электроэнергетическими компаниями (общественными или частными), получившими право от местной администрации на общественное обслуживание в данном районе. Однако бывают исключения. Их следует рассмотреть.
 
Нормы, определяющие решение системы электроснабжения, имеют целью обеспечение безопасности людей, защиту их от удара током при прикосновении к проводам, а также при пожаре (что уже рассматривалось ранее, при освещении вопросов использования электричества). Конечно, безопасность обеспечивается тем, что провода должны быть надежно изолированы. Большинство проводов, используемых в жилищном строительстве, делается из меди или алюминия. Они покрыты плотно прилегающим слоем непроводящего материала на основе пластиков или резины. Для крупномасштабного распределения, особенно в многоэтажных зданиях, основной кабель может быть медным или алюминиевым в защитной стальной оболочке. Медь обладает большей проводимостью на единицу сечения, чем алюминий, и создает лучшую и более надежную связь, чем алюминиевые проводники. Тем не менее алюминий используется все шире в связи с высокой стоимостью меди и растущей ее нехваткой. Алюминий чаще идет для стояков и толстых проводов, применяемых для тока 40 А. Большая часть электропроводки требует меньшего сечения проводов, рассчитанных на ток 20—15 А, и в проводах малого сечения все же целесообразнее применять медь (она выдерживает напряжение в крученых проводах лучше, чем алюминий).
 
Изолированные провода также защищают от коррозии или других повреждений на случай, если изоляция будет нарушена. Местные нормы в области электроснабжения единодушны в своих требованиях о необходимости такой защиты для проводки в гаражах, подвалах, вне здания или в других подобного рода местах. Такие провода прокладывают в стальных или алюминиевых защитных трубках, которые отличаются от труб, используемых для большинства других целей, своей гибкостью, могут быть легко и аккуратно согнуты на поворотах и в местах разводки по форме конструктивных элементов. Благодаря их легкому весу, обеспечивающему удобство в работе, алюминиевые защитные трубки имеют большие преимущества, особенно при больших их размерах. Одно обстоятельство, однако, должно быть учтено при этом: алюминиевые защитные трубки ни в коем случае не должны быть заложены в бетон, так как при этом возникает реакция, ведущая к их повреждению.
 
Нормы предусматривают особые требования к защите электропроводки для служебных целей в жилище. В ряде местных норм указано на необходимость вести всю проводку в защитных трубках. В других нормах допускается использование гибких кабелей, содержащих в себе два или более изолированных проводов с наружной защитной оболочкой из влагозащитного, огнезащитного неметаллического материала. Такие кабели не предназначены для размещения внутри каменной кладки или в панелях, но они могут быть проложены в полых конструкциях, таких, как каркасные стены или перегородки, со значительно меньшими затратами, чем при использовании проводов в защитных трубках. Армированные кабели, в которых изолированные провода проходят в гибкой металлической оплетке вместо неметаллической оболочки, также подходят для этих целей, но они более дороги. Если действующие нормы допускают применение проводки без защитных трубок, неметаллическая оболочка является наиболее предпочтительной благодаря ее дешевизне и большой гибкости.
 
Здесь следует сказать несколько слов о заземлении электрических систем. Повреждение изоляции и неисправность вилок включения в осветительных и бытовых приборах могут привести к утечке электричества. Она может оставаться незамеченной до тех пор, пока кто-нибудь не дотронется до прибора, имея в то же время контакт с радиатором или трубами отопления или водопровода. Ток пройдет через тело дотронувшегося (электрошок) и через трубы уйдет в землю. Таким образом, заземление утечки электричества будет сопровождаться поражением тела человека.
 
Чтобы избежать опасности электрошока, который может быть смертельным или по крайней мере весьма неприятным, система электроснабжения должна предусматривать искусственное заземление, и тогда утечка тока будет отведена другим путем, а не через тело человека. Для заземления ток через металлический проводник отводят от системы у источника тока к земле через водопроводные трубы или, если это неудобно, подсоединяют его к медному пруту, врытому в землю на глубину порядка 3 м. Конечное заземление делается у входа электрического кабеля в здание также подсоединением к водопроводным трубам или к врытому пруту. От источника тока до входа в здание проводка должна быть проложена непрерывным металлическим проводником.
 
Если вся проводка прокладывается в металлических защитных трубках или в металлической оплетке, трубки или оплетка могут вполне удовлетворительно служить проводником заземления при условии, что по всей протяженности проводки соединения сделаны достаточно хорошо. Если для защиты проводки используется неметаллическая оболочка, для заземления требуется прокладка дополнительного проводника внутри оболочки. Даже в этом случае прокладка проводки в неметаллической оболочке дешевле, чем с применением защитных трубок или металлической оплетки.
 
Кроме изоляции, защиты проводки и заземления одним из основных устройств, обеспечивающих безопасность пользования электричеством, служат распаячные коробки. Каждое место подсоединения к осветительному прибору, розетке или другому устройству должно быть защищено прочной коробкой, как правило, стальной, предохраненной от коррозии. Коробка, закрытая с пяти сторон, с шестой стороны открыта для соединения проводов. Открытую сторону, обращенную в помещение, обязательно закрывают пластиной. Часть закрытых сторон или все пять имеют отверстия для прохода входящих и отходящих проводов. Размеры коробки и ее глубина определяются числом соединяемых в ней проводов.
 
Для установки коробки необходимо в теле стены вырубить соответствующее пространство, за исключением тех случаев, когда стены отделываются штукатуркой или панелями сухой штукатурки. Толщина штукатурки должна быть принята с учетом глубины коробок, чтобы избежать лишних затрат на вырубку стен. Коробки, закладываемые в бетонные столбы и панели, предпочтительно монтировать при их формовании. Для этого они должны быть достаточно прочными.
 
Там, где это возможно, провода от их выхода из электрощитовой до распаянной коробок применяют только цельные. Если это расстояние слишком велико и провод необходимо нарастить, в месте соединения следует установить дополнительную коробку.
 
Распаячные коробки нужно закреплять неподвижно, надежно, и отверстия в стенах должны точно соответствовать размерам коробок. Коробки, размещаемые по обе стороны одной и той же стены или перегородки, не должны совпадать; расстояние между местами их установки должно быть не менее 15 см на внутриквартирных перегородках и 30 см — на межквартирных стенах. Расплатой за пренебрежение к указанным правилам является неприглядная картина погнутых, криво поставленных коробок с оторванными деталями. Если расположение розеток, размещенных с двух сторон стены, совпадает, заметно ухудшается звукоизоляция между комнатами и, что особенно неприятно, между квартирами.
 
Возвращаясь к разговору о высококачественном жилище 20-х годов с недостаточно развитой системой электроснабжения, с которого начиналась настоящая глава, следует остановиться на одном элементе электрического оборудования, который был развит даже более сильно, чем в практике сегодняшнего дня. Это потолочное освещение в каждой спальне и каждом санитарном узле, потолочные светильники и бра в общих комнатах, импозантные люстры в столовых. Позднее вкусы 50-х годов отдавали предпочтение торшерам и настольным лампам, дающим местное освещение, которые нашли большое распространение. При этом верхнее освещение остается в столовой и кухне, в передней, коридорах и больших кладовых. Если спальня не очень велика, достаточным может быть светильник рядом с зеркалом. Служебные помещения, гаражи, подвалы и вестибюли должны иметь специальные светильники. Балконы, входы, рекреационные площади также требуют освещения в соответствии с их назначением и характером окружающей среды.
 
Довольно часто строители предусматривают только розетки и оставляют выбор и приобретение арматуры жильцам. Если это встречает сопротивление арендатора или покупателя, определенная часть арматуры монтируется в процессе строительства, а остальное жильцы будут приобретать по своему вкусу. Тем не менее в любом случае проектировщик и строитель должны оставлять за собой контроль за освещением галерей, балконов и других частей зданий, где оно может влиять на восприятие архитектуры в целом.
 
Выключатели всех осветительных приборов размещают у дверей каждой комнаты. Эта рекомендация может показаться очевидной, но следует отметить, что в ряде случаев используются выключатели со шнурами для освещения подсобных помещений, неудобные во всех отношениях. Жильцы предпочитают выключатели на дверях, которые включают свет как только дверь открывается. Другой прием, более удобный при пользовании светильниками,— устройство нескольких выключателей для комнат, имеющих несколько входов.
 
Малочисленность выпусков электропроводки в наших домах 20-х годов учтена в современных нормах.
 
Прежние требования устройства в каждой комнате только одной или двух розеток приводило к тому, что сеть шнуров и переходников присоединяемых к розеткам, создавала впечатление спрута, оплетшего комнату своими щупальцами. Брошенные на пол провода затрудняли уборку, создавали опасность их повреждения, вызывая значительные неудобства для проживающих. Новые нормы требуют достаточного количества распаячных коробок, размещенных по периметру комнат с небольшими интервалами друг от друга, обычно не далее 30 см, что означает не более 15 см от любого места в комнате. Очевидной истиной является положение, что лучше иметь неиспользованные розетки, чем обилие проводов. Несмотря на большое количество распаячных коробок, каждая из них обычно имеет две розетки, что стоит не более, чем коробка с одиночной розеткой. Все коробки должны быть заземлены, в связи с чем в розетках между двумя основными отверстиями предусмотрено третье небольшое отверстие.
 
В комнатах, которые не оборудуются потолочными светильниками, по крайней мере одна коробка должна иметь свой выключатель у двери, чтобы обеспечить свет при входе в комнату в темное время. Это дает возможность жильцам подсоединить один из осветительных приборов к розетке, связанной с выключателем, а проектировщику со строителем надлежит выбрать для такой розетки наилучшее место. Иногда в распаячной коробке с двумя розетками лишь одна из них подсоединяется к выключателю у двери, чтобы оставлять часы или другие приборы, подсоединенные ко второй розетке, постоянно включенными.
 
Коробки, как и выключатели, располагают на такой высоте, чтобы было удобно ими пользоваться. Иногда их размещают у пола, чтобы сделать как можно менее заметными, но это вызывает осложнение при уборке. Обычно коробки монтируют в стене на высоте 20—30 см от пола. Однако имеется по крайней мере два важных исключения из этого правила. В домах для пожилых розетки делают вдвое выше, чтобы избежать необходимости наклоняться низко. Там, где используются напольные отопительные приборы, розетки должны размещаться так, чтобы избежать их соседства с отопительными элементами. Кроме того, конечно, провода не должны контактировать с конвекторами, тепло которых может высушить их и сделать изоляцию хрупкой.
 
Автор: Harry S. Nachman / Гарри Нахман. Источник: "Housing". John Wiley & Sons. New York. 1976 / «Проектирование жилых зданий». Стройиздат. Москва. 1979

Добавить комментарий

CAPTCHA
Этот вопрос задается для проверки того, не является ли обратная сторона программой-роботом (для предотвращения попыток автоматической регистрации).