Наряду с традиционным способом заделки канала кабельного ввода легкоудаляемой пробкой из смеси перлита и строительного гипса (вариант: глины, цемента и песка), которая не обеспечивает стопроцентную герметичность стены, поскольку легко трескается при подвижках кабеля, существуют и более совершенные запатентованные технологии. Они разработаны компаниями RAYCHEM и 3М. По технологии RAYCHEM кабельный проход уплотняется одним из двух способов: либо при помощи самоусаживаемых герметичных уплотнителей из полимерного материала (одним концом они закрепляются на трубе проходки, а другим плотно усаживаются на самом кабеле), либо путем герметизации канала изнутри расширяющимися уплотнителями. При необходимости ремонта или замены кабеля эти элементы легко удаляются, а потом восстанавливаются.
Технология RAYCHEM особенно удобна в случае, когда проход выполняется с помощью замурованной в стену трубы. Но если отверстие в стене имеет неправильную форму (а такое нередко бывает, когда его пробивают перфоратором уже после возведения фундамента для кабельного ввода в новом месте), больше подойдет технология герметизации проходов саморасширяющимся компаундом от 3М. Герметизировать можно проходы, выполненные одним или несколькими кабелями (трубами) как в подземной, так и в наземной частях здания. Предварительно обработанный специальным составом кабель обматывается объемной армирующей сеткой, которая помещается в очищенный для большей адгезии герметизируемый канал. Для подачи компаунда в полость канала вводятся две пластмассовые трубки. Снаружи и изнутри отверстие заглушается поролоновой лентой. Компаунд через трубки выдавливается из пакета в полость канала, где расширяется, проникая в самые малые поры и трещины. Полимеризация материала длится не менее часа, после чего проход готов к эксплуатации. При необходимости уплотнение можно легко разгерметизировать, удалив компаунд из канала отверткой.
Вводно-распределительные устройства и распределительные щиты
Следующими по порядку элементами электроустановки являются вводно-распределительные устройства (ВРУ) и распределительные щиты. ВРУ – это основной щит, в состав которого входят счетчик, автоматы защиты, УЗО, иногда вольтметры и другие приборы (например, контроля изоляции), а также коммутационные устройства – реле, отключающие группу потребителей в случае поступления команды. Распределительные устройства – это дополнительные щиты, которые решают те же задачи, но только локального характера. Их ставят на отдельные группы потребителей электроэнергии, к примеру на отдельном этаже или в предбаннике сауны, в котельной, ванной комнате, бассейне. Это делается для того, чтобы не перегружать ВРУ различными устройствами, а также чтобы не тянуть большое количество проводов из одного конца здания в другое к каждому потребителю. Достаточно подвести один кабель большего сечения к распределительному щиту.
С появлением электротехнических устройств нового поколения стало возможным то, что раньше в электротехнике не допускалось. В соответствии с новыми правилами, ВРУ и щиты теперь разрешается размещать не только в специально созданных для этого сухих помещениях, но и в любых удобных и доступных для обслуживания местах при условии, что степень защиты ВРУ будет не ниже IP 31. Но по-прежнему запрещается устанавливать ВРУ и распределительные щиты в помещениях, находящихся непосредственно под туалетами, ванными комнатами, душевыми, кухнями и моечными, за исключением тех случаев, когда приняты специальные меры по созданию надежной гидроизоляции этих помещений.
Практически все крупнейшие международные компании, в том числе АВВ, GENERAL ELECTRIC, GEWISS, LEGRAND, SCHNEIDER ELECTRIC (Европейский союз), SPELSBERG (Германия) и др., производят ВРУ и распределительные щиты второго класса защиты от поражения электрическим током. Они хорошо предохранены от попадания пыли и влаги (до IP 65) и могут устанавливаться практически повсеместно. Область их применения – сырые и особо сырые помещения, с точки зрения электротехников относящиеся к категории опасных и особо опасных. Это гаражи, подвалы, винные погреба, бассейны, бани, санузлы, оранжереи и зимние сады. Герметичные настенные металлические щиты со степенью защиты от пыли и воды по IP 55/65 есть в ассортименте итальянской компании GEWISS (серии 47CVX, 46QX и QM), SIEMENS (серия Stab) и LEGRAND (Plexo).
Соединения и контакты
Местами особого внимания в любой электросети являются контакты и соединения. В 80 % случаев их неисправная работа служит причиной различных отказов техники – вплоть до выхода электроустановки из строя и возникновения пожара. Небрежно выполненная скрутка, "непротянутый" винтовой контакт будут искрить и греться, что может привести к нарушению целостности изоляции проводки, вызвать повреждение распределительной коробки, розетки или выключателя и даже оплавление пластмассы и возгорание основания. Вот почему, несмотря на появление всевозможных автоматических устройств, практически мгновенно отключающих аварийные цепи, качеству выполнения соединений электропроводки всегда нужно уделять повышенное внимание.
В настоящее время все шире используются пружинные соединения проводов как во вводно-распределительных устройствах, распределительных и ответвительных коробках, так и в клеммах светильников, розеток и выключателей.
Строительно-монтажные клеммы для монтажа розеток и светильников, рядовые и проходные клеммы для монтажа на DIN-рейке, разъемные соединения – вот далеко не полный перечень электромонтажных изделий последнего поколения, которые поставляются на рынок. Главное отличие новых клемм от традиционных заключается в том, что электрические проводники соединяются не с помощью винта, а посредством пружинного зажима. Польза от применения пружинно-зажимной системы двойная. Помимо сокращения монтажного времени, еще и повышается качество контакта, обеспечиваемое силой зажима, соответствующей сечению проводника. В результате возникают устойчивые к вибрации и не требующие технического ухода (в отличие от винтовых) зажимные устройства. В настоящее время они применяются как для соединения жестких одножильных (однопроволочных) проводников сечением 0,5–4 мм2, так и для любых, в том числе многопроволочных, сечением 0,08–35 мм2. В первом случае проводник просто вставляется в плоскопружинный зажим. Во втором сначала механически, посредством надавливания или открывания специального рычажка (серия 222 от WAGO), разжимают пружину и только затем вставляют и фиксируют проводник.
Строительно-монтажные клеммы с плоскопружинным зажимом предназначены для ведения надежного и компактного электромонтажа в распределительных коробках. Существуют "сухие" клеммы (LEGRAND, ABB и т. д.) и наполненные проводящей ток пастой (WAGO), которая при подключении проводника автоматически снимает с него защитную окисную пленку, смазывает и надежно защищает от повторного окисления. Строительно-монтажные клеммы выпускаются для соединения 2–8 проводников разного сечения, на каждый выделен отдельный зажим. Они не требуют дополнительной изоляции, поскольку имеют пластиковый корпус, обеспечивающий безопасность при электромонтаже. Надежность контакта исключает возникновение короткого замыкания. Отдельно выпускаются клеммы для подсоединения светильников. С одной стороны, они имеют плоскопружинный зажим (для жестких и одножильных проводников), а с другой – открывающийся зажим для многопроволочных, в том числе и луженых, медных проводов. Эти клеммы также бывают как "сухими", так и наполненными проводящей ток пастой.
Традиционные винтовые соединения также постоянно модифицируются. Например, группа компаний TYCO ELECTRONICS использует в своих изделиях универсальные накидные зажимы с раздельным присоединением и изолирующим колпачком. Они позволяют соединять провода сечением 2,5-25 мм2 и выполнять ответвления от них проводами сечением 1,5-25 мм2. Для защиты подобных соединений при сращивании кабелей и выполнении ответвлений от них используются соединительные, ответвительные и ремонтные муфты с гелевым наполнением, которые защищают соединения от окисления и не дают проникнуть в них газам и влаге.
Казалось бы, в такой области, как электромонтаж розеток и выключателей, ничего нового быть уже не может. Тем не менее это не так. Совершенствуются и технология их установки, и сама конструкция. При скрытом монтаже они устанавливаются в универсальные монтажные коробки, изготавливаемые в основном из пластмассы. С тыльной стороны коробки находятся легкоудаляемые заглушки, рассчитанные на ввод проводов различных диаметров и трубок, их защищающих. Коробки, предназначенные для монтажа в полые стены, оборудованы специальными крепежными винтами с лапками, способными зафиксировать изделие на лицевой поверхности стены, сделанной из любого материала толщиной от 1 до 35 мм. Отверстия под коробки в полых стенах сверлятся дрелью с помощью специальной насадки, диаметр режущей части которой равен диаметру коробки. Стандартный диаметр – 68 мм.
Если монтажные коробки устанавливаются в каменные и бетонные стены, подводка к ним осуществляется через каналы в стеновых панелях или через уложенные в штробы гибкие пластмассовые гофротрубы. Сама коробка обычно фиксируется в отверстии стены гипсовым, цементно-песчаным раствором или специальным клеем. По мнению специалистов, заделка алебастром неприемлема, поскольку при высыхании он увеличивается в объеме, что в дальнейшем затрудняет чистовую отделку. В деревянных домах коробка закрепляется в подготовленном отверстии с помощью саморезов. Заглушки или эластичные мембраны, расположенные по окружности коробки, позволяют герметизировать места ввода проводов. Коробки могут соединяться в блоки.
Розетки и выключатели также совершенствуются, и не только в плане дизайна. Их все чаще выпускают с безвинтовым (пружинным) подключением контактов. Зачастую в розетках устанавливаются парные клеммы – для обеспечения коммутации двух проводников, например при параллельном монтаже нескольких розеток в одном блоке. Повышенную надежность контактов между штырями вилки и гнездами розетки гарантирует тройной поджим штыря. Современные выключатели обеспечивают возможность быстрого переключения без промежуточных положений за счет специальной формы контактов. Это осуществляется путем так называемого вынужденного выталкивания. Появляются и патентованные механизмы включения/выключения, как, например, в серии Impuls от ABB. Возвратно-нажимной выключатель Impuls позволяет производить коммутацию путем нажатия на любую точку клавиши.
Провода и кабели, не поддерживающие горение
Какими бы совершенными ни были соединения, вследствие короткого замыкания при несвоевременном срабатывании автоматов защиты, отсутствии УЗО и в случае возгорания строительных конструкций изоляция кабеля может загореться. В результате выделится большое количество дыма, содержащего ядовитые продукты горения. Это хлор, диоксины и т. п. Из сказанного не следует, что нужно отказаться от использования традиционных проводов и кабелей, широко представленных на рынке. При соблюдении правил монтажа и эксплуатации каждая марка провода или кабеля себя оправдывает. Тем не менее постоянно появляются новые, все более совершенные виды проводов и кабелей.
Еще в 70-е гг. прошлого века фирма AEG стала производить кабели, не поддерживающие горение, не выделяющие ядовитые газы, малодымящие и не подверженные активной коррозии. Согласно новым правилам, в зданиях со строительными конструкциями, выполненными из горючих материалов, допускается открытая прокладка одиночных кабелей и проводов в защитной оболочке с медными жилами сечением не более 6 мм2 без изолирующей подложки, а также их скрытая проводка в слое штукатурки. То есть для их прокладки не требуются кабель-каналы и защитные рукава. Провода и кабели этого типа дороже обычных, однако в ряде случаев их применение позволяет решить специфические инженерные проблемы. Для прокладки таких кабелей не требуется штробить стены и они обеспечивают дополнительную безопасность электроустановки.
Конечно, малодымящие кабели хороши, но практика электромонтажа показывает, что открытая электропроводка без кабель-каналов производится не так часто. Мы уже говорили выше, что в кирпичных и монолитных строениях прокладка защищенного гофротрубой (диаметром 16 мм под провода сечением 3 x1,5 и 3 x2,5 мм) кабеля типа NYM выполняется в штробах. Их прорезают в стене при помощи специального инструмента штробореза (бороздодела), который значительно повышает производительность труда. При устройстве стен из гипсокартона кабель закладывают между металлическими стойками каркаса.
Главная особенность электромонтажа в каркасных и деревянных строениях, в отличие от каменных зданий, заключается в том, что здесь, согласно ПУЭ, скрытая прокладка проводов допустима только с применением негорючих металлорукавов или металлических труб. При строительстве дома из бревен или бруса они закладываются в предварительно выполненные отверстия и каналы. В остальном монтаж аналогичен.
Системы автономного питания
Мы давно стали заложниками комфорта и не представляем себя без использования электроэнергии, где бы ни находились. Даже в самом скромном дачном домике сегодня не обходятся без холодильника и осветительных приборов. Одна беда: о бесперебойном и качественном электроснабжении пока что приходится только мечтать. Отключения электричества, устаревшие сети, нехватка мощностей, кражи кабеля… Проблем великое множество, и решать их, похоже, некому, кроме самого застройщика. Вот когда начинаешь задумываться о собственной, автономной энергии! А почему бы и нет? Мечта вполне достижима.
Объективная реальность такова, что практически все современные коммуникации и системы жизнеобеспечения загородного дома в той или иной степени зависят от электропитания. Отопление, водоснабжение, канализация, водоочистка, устройства сигнализации и видеонаблюдения, освещение, кондиционирование и вентиляция, наконец, бытовая техника, компьютеры и связь – все это нуждается в бесперебойной подаче энергии. Когда электричество перестает поступать на ваш участок, какие-то системы, возможно, и переходят в аварийный режим работы. Но большинство из них попросту отказываются функционировать. И дело даже не в снижении уровня комфорта – из строя может выйти дорогостоящее оборудование. К примеру, длительная остановка котла в зимнее время обернется замораживанием системы отопления и водоснабжения.
Что собой представляет автономное устройство электропитания
Одно и то же автономное устройство, вырабатывающее электрический ток, часто именуют по-разному. Так что в магазине вы можете услышать слова "электрогенераторная система", "электроагрегат", "генераторная установка", "электростанция" и др. В принципе все эти названия уместны. Мы же условимся называть такое оборудование мини-электростанциями. Имеется в виду устройство, в котором двумя главными элементами являются двигатель внутреннего сгорания и электрогенератор. Если максимально упростить принцип действия электростанции, то выглядит это следующим образом: мотор, сжигая топливо, вращает вал, связанный напрямую с ротором генератора. Генератор, в свою очередь, преобразует механическую энергию в электрическую. Если не касаться промышленных образцов, а говорить только о сравнительно малогабаритных станциях для бытового использования, то, как правило, связка "двигатель – генератор" монтируется на прочной раме из металлических труб, снабжается топливным баком, устройством запуска силового агрегата, датчиком уровня масла, счетчиком моточасов, а также системами управления. Если предусматривается электростартерный пуск двигателя, станция оснащается аккумулятором (правда, у некоторых производителей он не входит в базовую комплектацию и предлагается дополнительно, за отдельную плату).
Перечень электрооборудования станции может быть достаточно широким. В зависимости от модели, в него могут включаться вольтметр, амперметр, автоматический или ручной регулятор подстройки напряжения, защитное устройство против утечки тока (УЗО), изометр (защитный блок с постоянным контролем изоляции между сетью и защитным проводом), водонепроницаемые розетки, 12-вольтовый выход постоянного тока для зарядки аккумуляторов и т. д. Правда, каждый элемент усложняет конструкцию станции, а значит, растет ее конечная стоимость. Поэтому в большинстве случаев производители предлагают базовые модели, а дополнительное электрооборудование можно заказать за отдельную плату.
Большинство электростанций снабжаются стандартными разъемами (проще говоря, розетками). Но если агрегат рассчитан на стационарную установку в качестве постоянного резервного источника питания, имеет смысл подключить электрокабели непосредственно к выходным клеммам, которые обычно расположены на приборной панели генераторного блока. В соответствии с международным стандартом СЕЕ, розетки на станциях имеют цветовую маркировку в зависимости от напряжения: желтый цвет – 110 В, синий – 230 В, красный – 400 В.
Мини-электростанции собираются под различными марками довольно широким кругом фирм из Японии, США, Великобритании, Германии и Италии. Причем можно довольно четко выделить две группы производителей. Одни изготавливают электростанции на основе собственных двигателей, закупая генераторы на стороне (к этому ряду относятся MITSUBISHI, LOMBARDINI, YANMAR). Другие выпускают станции, используя генераторы собственного производства и закупаемые силовые агрегаты. Так поступают F. G. WILSON (Великобритания), METALLWARENFABRIK GEMMINGEN (Германия), MOSA (Италия), SPARKY (Болгария) и др. Существуют фирмы, занимающиеся только сборкой. Все важнейшие комплектующие (двигатели и генераторы) они получают от других производителей. Относиться с подозрением к тем или иным производителям, а также к фирмам, занятым только сборкой, нет оснований: во всем мире все три подхода – дело обычное. Зачем тратить силы на разработку своих узлов, когда можно взять самые надежные комплектующие у специализированной фирмы и тем самым снизить стоимость станции?
Выбор мощности электростанции
Конечно, главный критерий выбора электростанции – ее мощность, которая должна соответствовать мощности питаемого оборудования. У многих владельцев загородных домов перечень потребителей, подключаемых к резервному электропитанию, может совпадать, вот только технические характеристики этих систем, их сочетание и режим работы, скорее всего, окажутся разными. Взять хотя бы последний фактор, который определяется частотой и длительностью отключений, образом жизни и количеством обитателей дома.
Поэтому очень важно определиться, что именно вы хотите подключить к электростанции, и подсчитать суммарную мощность с учетом пусковой мощности тех или иных электроприборов и коэффициента одновременности включения. Особо следует выделить потребителей с повышенной чувствительностью к качеству электроэнергии, например компьютерную технику, измерительные приборы и т. д.