Домашняя электрика

Понравилось мне нести знания об электричестве в массы. Решил как естественное продолжение рассказа о большой энергетике, рассказать о самой малой - домашней. Этот рассказ будет носить более практическую направленность, плюс, пользуясь служебным положением, будут несколько познавательных физических опытов, сложноосуществимых в домашних условиях.
Ну вот, намерение заявил, можно спокойно спать, начну послезавтра.

это как то связано с отгоранием ноля?

История с отгорание ноля ускорила появление этой темы. А так я давно собирался. Кстати, именно по отгоранию нуля будет аж два опыта.

Просим!! Просим!!
Особенно живущие в брежневках и хрущобах, где проводка рассчитывалась - 1 кВт на квартиру

Ну, начнем.
Небольшое предупреждение.
Всё, что я буду писать в этой теме относится к России. В электрике все очень жестко регламентировано нормативными документами, которых в каждой стране огромное количество. Поэтому, хоть большая часть написанного и будет справедлива для других стран, насколько я знать не могу.
В Росии три основополагающих документа в области электроэнергетики: ПУЭ - правила устройства электроустановок и ПТЭ - правила технической эксплуатации (их два документа: ПТЭ электрических станций и сетей и ПТЭ электроустановок потребителей). И плюс еще несколько тысяч документов. Сколько их всего действует в настоящее время в Росии - думаю не знает никто.

---

Лирическое оступление: есть весьма популярный вид развлекательного чтения: выдержки из дурацких законов и правил разных стран. В одной из таких я я прочитал, что в Австралии для того, чтобы заменить перегоревшую лампу по закону нужно вызвать электрика.
Так вот, в России тоже нужно. Тех, кто не верит, отсылаю к "Межотраслевым правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок"

---

Такое вот "небольшое" предупреждение. Начнем.
Откуда электричество попадает в дом?
С трансформаторной подстанции. Как правило это небольшое кирпичное здание, украшенное надписями "ТП № такой-то" и знаками безопасности в виде молнии в треугольнике. Уверен, каждый видел их неоднократно возле своего дома.
На эти подстанции как правило приходит напряжение 10 кВ (реже 6 кВ), обычно высоковольтными подземными кабелями, так как ЛЭП не очень вписываются в городскую застройку. Хотя, в большинстве случаев лучше воздушные линии, так как в нормальных климатических условиях они более надежны и в случае повреждений восстанавливаются гораздо быстрее. К примеру, в пригородном поселке, где я раньше жил, при модернизации линий их сделали воздушными. Они не очень украшают пейзаж, но вспоминая увиденный в детстве фейерверк высотой с пятиэтажный дом в кабельной воронке (место, где кабели уходят под землю) и частые многочасовые сидения без электричества - я готов мириться с эстетическим дискомфортом.
На подстанции напряжение понижается до 0,4 кВ (380 линейное, 220 фазное). Вторичные обмотки трансформатора соединены в звезду. Сети среднего напряжения (к нему относится 10 кВ) у нас идут с изолированной нейтралью. А вот сети низкого напряжения с глухозаземленной. Это значит, что нейтраль силового трансформатора на подстанции напрямую, без каких либо коммутационных устройств соеденена с контуром заземления подстанции. Кое-где еще остались старые сети, где 220 линейных и 127 фазных. Они выполнялись с изолированной нейтралью.
У сети с глухозаземленной нейтралью есть два больших недостатка. Замыкание на землю любого из фазных проводов является коротким и ведет к отключению питания устройствами защиты (или неотключению и тогда все сгорает на хрен). То есть надежность электроснабжения ниже. Второй недостаток - безопасность. Ток через человека коснувшегося фазного провода ограничен только сопротивлением этого самого человека и может достигать весьма больших величин. Разумеется, если тело человека имеет связь с землей. А она как правило есть. Поскольку практически все в наших домах связано с землей: стены, полы, трубы отопления и водоснабжения.
И все-таки сеть с глухозаземленной нейтралью уверенно победила, потому что изолированная нейтраль также имеет очень большие недостатки, как по безопасности, так и по надежности.

про недостатки системы с изолированной нейтралью я писать не буду, это долго и не совсем по теме. Приведу схему системы с изолированной нейтралью. Применив школьные знания физики эти недостатки можно найти самому. А в конце я приведу название книжки, возможно лучшей из написанного по этой теме, где этот и многие другие вопросы разбираются на весьма доступном уровне.

На всякий случай небольшая памятка по сетям низкого напряжения.
Линейное напряжение (напряжение между двумя фазами) - 380 В,
Фазное (напряжение между фазой и нейтралью (нулем)) - 220 В,
Фазы А, B, С также обозначаются цветами А - желтый, B - зеленый, С - красный. Угол между фазами 120 градусов.

С подстанции ток идет кабелем или воздушной линией по отдельным домам. Идет четыремя или пятью проводами.
Три провода - это фазы А, В, С.
Четвертый и пятый провода - нулевые. Если провода четыре, то идет один совмещенный ноль, если пять, то отдельно рабочий и отдельно защитный ноль.
Системы соответственно называются четырех или пятипроводными. Но про нули потом.
Провода приходят во ВРУ (вводно-распределительное устройство) которое стоит как правило в отдельном помещении называемом электрощитовой и представляет собой обычно ящик с предохранителями.
Вместо предохранителей могут стоять автоматы (автоматические воздушые выключатели). Лично мне предпочтительнее предохранители из-за их высочайшей надежности. Автоматы нуждаются в периодическом обслуживании (как минимум проверке отключения), чего никто никогда в жилых домах не делает, и не известно, отключится ли этот автомат, простоявший десять лет, в случае чего. Правда, с другой стороны, в предохранители часто суют вместо калиброванных плавких вставок чего попало.
А после ВРУ электричество распределяется по дому. Все электроприемники в жилых домах однофазные, а все три фазы желательно нагружать как можно более равномерно (почему - далее). поэтому задача проектировщиков системы электроснабжения дома раскидать все квартиры дома так, чтобы с учетом непостоянства нагрузок, равномерное распределение фаз соблюдалось как можно точнее. Делают они это с изрядной долей фантазии (по моему, они при этом курят чего-то забористое). поэтому может быть так, что на лестничной клетке три квартиры подключены к разным фазам. А иногда фазы распределены по подъездам, бывает так что логика распределения вообще неясна ввиду отсутствия той штуки, которую курили проектанты.
Для простоты объяснения у нас ситуация такая: На лестничной клетке три квартиры, поключенных к разным фазам.
Провода по которым бежит электричество могут быть алюминиевыми или медными. Сейчас в новых домах проводку разрешено делать только медными проводами, но пока что большинство домов имеют проводку, выполненную из алюминия. Основной недостаток алюминия легкоплавкость и склонность к изломам. А у меди недостаток один - цена.

Эх, блин, грозятся на работу ночью вызвать, буду спать, завтра продолжу.

Домашнее задание - внимательным взглядом окинуть щиток в подъезде. Завтра про него и про распределение электричества по квартире.

Что-то мимо меня пробегало связанное с теплорасширяемостью разной у алюминия и меди. У алюминия больше, а потому, разные винтовые зажимы на розетках, выключателях и т.п. вещей с годами ослабевает и создает предпосылки для плохих контактов, искрения и т.д. Не знаю, насколько это соответствует действительности.

GOGI> Домашнее задание - внимательным взглядом окинуть щиток в подъезде. Завтра про него и про распределение электричества по квартире.

А у кого нет подъезда?

GOGI>> Домашнее задание - внимательным взглядом окинуть щиток в подъезде. Завтра про него и про распределение электричества по квартире.
Mishka> А у кого нет подъезда?
Лезешь на столб и рассматриваешь коробочку

> Что-то мимо меня пробегало связанное с теплорасширяемостью разной у алюминия и меди. У алюминия больше, а потому, разные винтовые зажимы на розетках, выключателях и т.п. вещей с годами ослабевает и создает предпосылки для плохих контактов, искрения и т.д. Не знаю, насколько это соответствует действительности.
Дело не столько в расширяемости, сколько в её последствиях. Алюминий гораздо более склонен к пластическим (необратимым) деформациям (попробуйте алюминиевую пружину сделать )

marata> Лезешь на столб и рассматриваешь коробочку

Спасибо, у меня на столбе трансформатор. А щиток дома.

Dem_anywhere> Дело не столько в расширяемости, сколько в её последствиях. Алюминий гораздо более склонен к пластическим (необратимым) деформациям (попробуйте алюминиевую пружину сделать )

Э-э-э, говорят именно про розетки-выключатели — там, где прикручиваешь провод к ним.

Dem_anywhere>> Дело не столько в расширяемости, сколько в её последствиях. Алюминий гораздо более склонен к пластическим (необратимым) деформациям (попробуйте алюминиевую пружину сделать )
Mishka> Э-э-э, говорят именно про розетки-выключатели — там, где прикручиваешь провод к ним.
Угу - когда из-за разницы температур в этом месте размеры чуть-чуть меняются - медь пружинит, а алюминий течёт...

GOGI>> Домашнее задание - внимательным взглядом окинуть щиток в подъезде. Завтра про него и про распределение электричества по квартире.
Mishka> А у кого нет подъезда?

Сделаем так - сначала докладчик пущай расскажет все, что хотел, потом прения... А заграничные участники симпозиума пусть начинают разминаться в соседнем зале... пардон, отдельный топик пусть заведут. С картинками и схемами.

GOGI> Домашнее задание - внимательным взглядом окинуть щиток в подъезде. Завтра про него и про распределение электричества по квартире.

Посмотрел. Фаза на квартиру, люминь и гнилые пакетники с автоматами. Дом постройки 1967 года, однако.

Спасибо Ведмедю за понимание, пока позволю себе наглость не отвечать на вопрос о проводниках, так как проводка будет отдельная часть этого рассказа.
А пока продолжим описание процесса попадания электричества квартиру.
Вспомня старую истину что "лучше один раз увидеть...", накропал схему электроснабжения квартиры. Выполнена она, если честно, с нарушение большого количества чертежных стандартов, но зато легка для понимания.

Для тех, кого авиабаза считает заграничными пользователями, выкладываю ссылку на другой сервер

Этот чертеж я в дальнейшем буду называть или чертеж 1 или просто чертеж (как вспомню
Итак, из вводно-распределительно устройства провода расходятся по дому.
В данном гипотетическом доме два подъезда и в каждый заведены все три фазы и оба нуля.
На каждой площадке три квартиры, подключены все к разным фазам. Ввод в квартиру защищен вводным автоматом, но, обычно автомата там нет и стоит пакетный выключатель. После него идет счетчик электрической энергии (круг с надписью Wh) и может стоять УЗО.
А дальше идет распределение по групповым линиям. Групповая линия, как легко догадаться из названия, это линия питающая группу электроприемников

---

Еще одно лирическое отступление: у нас в правилах путаница в понятиях и часто электроприемники называются потребителями. Но наиболее правильно считать что электроприемник это прибор потребляющий электрическую энергию, а потребитель это физическое или юридическое лицо, которому энергоснабжающая организация отпускает электрическую энергию. И случаи когда эти понятия совмещаются называются "поражением электрическим током".

---

Электроприемники по группам могут делиться различным образом. Наиболее распространены две схемы: географическая и функциональная.
Географическая это когда приемники делятся по месту установки, к примеру одна линия питает все приемники одной или нескольких комнат, а другая линия - электроприемники другой. Именно такая схема приведена на чертеже 1.
Функциональная схема это когда линия питает приемники сходной функции, например одна линия питает все осветительные приборы, а другая розетки.
Чаще распространена первая схема.
В отдельную линию выводится стационарная электроплита. В принципе, никто не запретит вывести отдельную линию на каждую лампу и розетку, если много лишних денег.
Каждая групповая линия защищена своим автоматом, роль которого также может выполнять предохранитель.
Квартира, схема которой приведена весьма бедная, кроме лампочки и розетки в ней и нет нифига. У соседей, схема квартир которых не нарисована, ситуация аналогичная, видимо это какие-то городские трущобы.

Вот так вот электричество попадает в квартиру. Если есть вопросы по процессу попадания, можно задавать, а сейчас рассказ про нули.

Мда. В общем, мне нало пакетник менять (лучше, наверное, на автомат? какого номинала, кстати?) и оба автомата (групповых). И ставить УЗО.

GOGI> Квартира, схема которой приведена весьма бедная, кроме лампочки и розетки в ней и нет нифига. У соседей, схема квартир которых не нарисована, ситуация аналогичная, видимо это какие-то городские трущобы.

Не паясничай - мы поняли, что схема крайне приблизительная.

GOGI> ... накропал схему электроснабжения квартиры.
Пунктиром показана линия заземления?
// мне как раз завтра в щиток лезть...