Система бесперебойного электроснабжения частного дома

КАТЕГОРИИ ОБЪЕКТОВ С БЕСПЕРЕБОЙНЫМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ

категория энергообеспечения

Все объекты разделены на три категории:

1-ая категория – очень важные.

Остановка этих потребителей приводит к жертвам среди населения, разрыву важных технологических цепочек и срыву процессов, нанесению значительного материального ущерба, безопасности государства. На объектах этой категории гарантировано обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителям.

Подача электроэнергии осуществляется от двух независимых источников. Не допускается для потребителей разрыва в электроснабжении. Для переключения с основной линии на резервную линию используется устройство АВР (автоматическое включение резерва).

2-ая категория – важные потребители.

Прекращение поставок электроэнергии для этой категории приводит к общему недовыпуску товаров, неудовлетворительному качеству продукции, ненормированному простою рабочих, прерыванию технологических процессов предприятий.

Для этой категории может допускаться кратковременный перерыв в поставках электроэнергии, но только на время для включения резервной линии питания.

Получает электроэнергию предприятие также от двух независимых источников. Включение резервного источника производится вручную.

3-я категория – остальные потребители, не входящие в 1-ую и 2-ую категории.

Снабжение этой категории происходит по одной линии. Отрезок времени в подаче электроэнергии не должен превышать 24 часов.

К потребителям, где обеспечивается бесперебойное электроснабжение объектов, относятся особо важные потребители. На объектах этой категории может находиться особая группа потребителей. Эта группа обеспечивается безостановочной поставкой электроэнергии в силу недопущения возникновения ситуаций опасных для жизнедеятельности.

К очень важным потребителям можно отнести:

больницы;
центральные ПС мощностью 10 МВт и выше;
диспетчерские централизованной охраны;
контрольные пункты ЖКХ обеспечивающие электроснабжение и освещение городов;
музеи государственного значения;
крупные гостиницы и государственные структуры;
финансовые и банковские структуры;
школы, ВУЗы, профтехучилища, техникумы;
электрощитовые жилых комплексов с высотой более 16 этажей;
крупные торговые центры, рестораны;
ИВЦ и серверы, занятые обслуживанием токоприемников первой категории;
городские насосные станции;
подстанции горэлектротранспорта;
ДК, спорткомплексы;
котельные 2-ой категории.

Что такое ИБП?

Главная функция источников бесперебойного питания — обеспечение электроэнергией бытовой техники и других электрических устройств в доме, даже после того как пропало электричество в сети. Благодаря встроенному мощному аккумулятору они способы выполнять эту задачу в течение некоторого времени (обычно 10-30 минут).

ИБП довольно часто используются для аварийного энергоснабжения компьютеров и серверов, а также для насосов центрального отопления, котлов и другого критически важного домашнего оборудования. Поскольку стоимость источников бесперебойного питания, в последние годы, стала более доступной, такие устройства все чаще покупают не только для профессионального, но и домашнего использования. Как же правильно выбрать ИБП для своего дома? Об этом мы поговорим в данной статье

Как же правильно выбрать ИБП для своего дома? Об этом мы поговорим в данной статье.

Как выбрать для квартиры, дома, дачи?

Выбор аккумуляторов

Аккумуляторы в ИБП используются внутренние, внешние и комбинированные.

ИБП с внутренними аккумуляторами рассчитаны на 10-20 минут непрерывной работы.

Внешние аккумуляторы дают возможность работы в течение нескольких часов. Кроме того, срок службы аккумуляторов меньше, чем срок работы самого ИБП. Внешние аккумуляторы проще заменить при необходимости.

Необходимую емкость батарей проще всего определить по таблицам или калькулятору на сайте производителя. Непосредственный расчет слишком сложный, необходимо учесть КПД, реактивную мощность и другие факторы.

Использование автомобильных аккумуляторов не рекомендуется. Они, в отличие от специальных, не герметичные, за исключением необслуживаемых. При работе в воздух выделяются пары кислоты, водород и кислород. Это недопустимо для закрытых, а тем более жилых помещений. Однако много специалистов подключают автомобильные аккумуляторы и они прекрасно работают. Это зависит от типа ИБП и встроенных аккумуляторов. Иногда автомобильные батареи заряжают отдельным зарядным устройством и необходимо следить за уровнем заряда. При хранении в отключенном состоянии происходит саморазряд аккумулятора и через некоторое время ИБП не сможет работать. Потребуется предварительная зарядка. Кроме того, хранение в разряженном состоянии вредно для аккумулятора.

Правила и полезные советы

Всё, что касается электромонтажных работ, регламентируется сводом Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Тем, кто серьёзно занимается монтажом электропроводки, полезно познакомиться на досуге с этой книгой. Здесь мы приведём самые основные и важные моменты, которые обязательно следует учесть перед тем, как сделать проводку в доме своими руками:

Все распределительные коробки, розетки и выключатели должны находиться в лёгкой доступности (не заклеены обоями, не спрятаны под гипсокартонные листы, не заставлены громоздкой мебелью, которую нельзя сдвинуть).
Заземляющая жила должна крепиться к бытовым приборам при помощи болтового соединения.
Выключатели монтируют на высоте 60-150 см от уровня пола, провода к ним подводят сверху вниз.
Все соединения проводов следует выполнять в распределительных коробках. Соединительные узлы необходимо надёжно изолировать, запрещено соединять медные проводники с алюминиевыми.
Розетки монтируют на высоте 50-80 см от уровня пола. Расстояние между розетками и газовыми плитами, трубами, радиаторами отопления не должно быть менее 50 см.
Провода электрической проводки не должны касаться металлических строительных конструкций здания (особенно это касается скрытой проводки, обязательно учитывайте этот пункт, когда будете прокладывать провода в штробах).
Количество розеток на одно помещение учитывают из расчёта 1 коммутационный аппарат на 6 м2 площади. Исключение составляет кухня, на ней можно монтировать столько розеток, сколько нужно для подключения всех бытовых приборов.
Горизонтальная прокладка проводов производится не ближе чем 15 см к потолку и полу. Вертикально провода располагают на расстоянии 10 см от дверных и оконных проёмов. К газовым трубам нельзя приближать провода электрической сети ближе, чем на 40 см.

Надеемся, что весь этот разговор мы вели не зря. Монтаж внешнего и внутреннего электроснабжения своего жилища вы обязательно начнёте с составления схемы. Подумайте всей семьёй, где и какую технику вы хотите расположить, нанесите всё на бумагу, нарисуйте все коммутационные аппараты и пути прокладки проводов. Так вам будет гораздо легче посчитать количество необходимых материалов. Потом останется лишь перенести вашу схему с бумаги на реальные стены и заняться монтажными работами.

Пример монтажа бесперебойника для дома на 2 фазы из 3-х

Автоматический коммутатор фаз или трехфазный ИБП? При необходимости обеспечить бесперебойным питанием весь коттедж, подключенный по трехфазной схеме можно воспользоваться двумя решениями:

Автоматический коммутатор фаз. Принцип работы: при наличии центрального напряжения все три фазы транслируются на потребителей. Если случилось отключение, по команде реле контроля напряжения через контактор объединяет все фазы в одну, которая питается от инвертора. Схема исключает возможность короткого замыкания и встречного напряжения на электронном и механическом уровне. Переключение на резерв происходит за доли секунды. Это решение бюджетное и надежное.
Трехфазный ИБП через двойное преобразование обеспечивает стабилизацию напряжения и переключение на аккумуляторы за 0 секунд, что обеспечивает максимально качественное питание для коттеджа. Решения на базе ИБП 3в1 стартуют от бюджета 250т.р., ИБП 3в3 – от 380т.р.

Способ 3 — Потенциал между крышей и землёй

Между крышей дома и землей может возникнуть достаточно большая разность потенциалов. Если поверхность металлическая на крыше и ферритовая в земле, то можно добиться разности потенциалов в 3В.

Этот показатель можно увеличить, изменив размер черепицы, а также расстояние между ними.

Электрические счетчики будут учитывать эту энергию?

Все зависит от типа счетчика электроэнергии. Бывают счетчики с одним шунтом (с одним измерительным элементом) — самый распространенный, и с двумя шунтами (с двумя измерительными элементами).

Один шунт просто не учитывает ноль — потому что их измерительный шунт находится в фазе.

Сколько электричества можно получить?

Все зависит от количества абонентов в сети и мощности всей проводки. Обычно это около 3-10 Вольт. Если подключить повышающий трансформатор, можно зажечь светодиодную лампу. Напряжение после повышающего трансформатора примерно 100-220В.

Схема

Любой трансформатор от радиоприемника, магнитолы и т.п. Желательно на низкое напряжение 3-9В вторичной обмотки.

Помните, что все манипуляции вы используете на свой страх и риск.

Выбор ИБП по мощности

Мощность ИБП зависит от электроприборов, которые вы хотите к нему подключить. Если отсутствие электроотопления, электроплиты или бойлера в течение 10-20 минут обычно не является проблемой, то без освещения или телевизора обойтись трудно. Поэтому мощные электроприборы, в том числе розетки для фена в ванной, стиральные и посудомоечные машины, а также пылесос подключают без ИБП. Для них прокладывают отдельную линию. Или, наоборот, для компьютера, телевизора и нескольких лампочек аварийного освещения прокладывается отдельный провод. Этого времени хватит, чтобы запустить портативный генератор.

Если генератора нет, и установка его не планируется, то к ИБП нужно подключать также газовый котел отопления и холодильник. Электроотопление, бойлер и другие мощные нагрузки увеличивают необходимую мощность ИБП, а также емкость аккумуляторов для длительной работы настолько, что выгоднее окажется приобрести портативный генератор.

Подбор ИБП по мощности

Мощность ИБП должна равняться сумме мощности всех электроприборов. Для холодильника учитывают пусковую мощность (пусковой ток) компрессора, которая в 10 раз больше указанной в паспорте. Она нужна в течение нескольких секунд при включении, но если мощность ИБП окажется недостаточной, то он просто отключится. Кроме этого нужно взять 30% запаса. Во многих ИБП указана пиковая мощность. Она должна быть не меньше пусковой электроприборов.

Пример расчета

Нужно подключит 5 светодиодных ламп по 10Вт каждая, телевизор, мощностью 45Вт, компьютер с блоком питания на 450Вт, холодильник мощностью 300Вт и пусковой мощностью в 10 раз больше, то есть 3000Вт и газовый котел мощностью 120Вт, из них насос мощностью 60Вт и пусковой мощностью 600Вт.

Общая мощность всех электроприборов 3695Вт. Необходимо также дополнительно 30% запаса мощности. Получаем 4803,5 Вт и выбираем ближайшее большее значение.

Если же не подключать к ИБП холодильник, то общая мощность будет на 3кВт (пусковая мощность холодильника) меньше, всего 803,5Вт. Можно выбрать ИБП мощностью 800Вт.

Это вполне допустимое решение. За несколько часов холодильник разморозиться не успеет, а емкость аккумуляторов, необходимая на время устранения большой аварии, которое может длиться несколько суток, будет слишком велика. Они будут занимать много места, и стоить дороже портативного генератора с запасом топлива.

Документы для подключения электричества к частному дому на земельном участке

Проект и схема разводки электропроводки

Чтобы выполненная электропроводка в доме своими руками была грамотной, удобной и долго прослужила без вмешательства или переделок, нужно сделать проект и продумать все нюансы. Схема системы начинается с конца – сколько светильников будет в каждой комнате, какое количество розеток нужно разместить на стенах, какая нагрузка будет на каждую из них.

Проект электропроводки может быть схематичным, нарисованным от руки. Главное – понимать, где и сколько электрических элементов должно быть.

Сколько фаз

Существует два вида напряжения, которые могут подаваться к частному дому – двухфазное на 220В при максимальном расходе энергопотребления 10-12 кВт, и трехфазное 380В при максимальном расходе 15 кВт. Второй вариант требуется в редких случаях, когда предполагается подключение мощного оборудования. Тогда требования к монтажу и эксплуатации будут более жесткими, ведь при наличии такого подключения вероятность опасности повышается.

Подключение к трехфазной сети предполагает установку особого щитка, способного провести и распределить такую нагрузку

Способы соединения проводов

Прежде чем приступать ко всем монтажным работам, необходимо понять, как соединять между собой провода. Делать это придется обязательно, соединение выполняется в распределительных коробках. Есть несколько простых способов их соединения:

метод скрутки – два провода зачищаются на 4-5 см, скручиваются между собой и накрываются пластиковым колпачком, что обеспечивает безопасность и дополнительный зажим;
соединение пайкой с использованием паяльника и оловянно-свинцового припоя – более надежный метод;
клеммные колодки дают возможность соединить провода разных металлов – меди и алюминия;
один из самых быстрых способов соединения – пружинные клеммы – позволяет связать между собой одножильные и многожильные провода разного сечения.

При монтаже электропроводки можно использовать несколько разных видов соединения проводов.

Где установить щиток

Нормативов по установлению щитка в строго определенном месте не существует. Часто его монтируют в подсобных помещениях недалеко от выхода, чтобы можно было удобно выполнять коммутацию. Стоит учесть несколько факторов:

Помещение, в котором будет установлен щиток, должно быть сухим и пожаробезопасным. Поэтому, к примеру, в котельной располагать его нельзя. А также там, где находятся газовые баллоны или другие легковоспламеняющиеся предметы.
Доступ к щитку нужен постоянно – поэтому кладовая или складское помещение также не лучший вариант.
Можно просто повесить щиток на стену, но лучше сделать для него специальную нишу.
Для больших помещений или групп зданий – дом, баня, гараж, хозблок – лучше использовать несколько электрических щитков.

Современный щиток представляет собой небольшую компактную коробку, которую можно расположить в любой части дома.

Внутри щитка располагается счетчик и УЗО, от него выходят несколько распределительных коробок

Поэтому при установке важно правильно рассчитать мощности и дальнейшие коммуникации

Разбивка потребителей на группы

Потребители – это все электрические элементы, которые будут установлены в доме – лампы, розетки, выключатели и т.д. Их разбивают на группы для распределения нагрузки в системе. Количество элементов в каждой группе зависит от толщины кабеля. Осветительные приборы “сажают” на одну или две ветки в зависимости от конфигурации и размеров дома.

Для каждой группы потребителей должно быть установлено индивидуальное УЗО.

После этого происходит разбивка на группы розеток. Желательно, чтобы на одной ветке было не более 5 розеток. Если конкретная розетка предполагается для мощного прибора – кондиционера или стиральной машины, лучше подвести к ней отдельную линию. Например, на кухню может быть заведено 3-4 группы, поскольку здесь наибольшее количество электроприборов.

Вопрос:
Сколько линий нужно проводить для комнаты?

Ответ:
Для комнат достаточно двух отдельных линий: на розетки одна, на осветительные приборы другая. Если предполагается установка кондиционера, для него лучше вывести отдельную линию.

Разбивка на группы делается в процессе прорисовки схемы электропроводки и дает возможность просчитать, сколько автоматически УЗО будет установлено.

Основные характеристики ИБП для дома

При выборе оптимального источника бесперебойного питания для частного дома учитывают следующее:

Номинальная мощность. Это среднее суммарное значение мощности всех потребителей электроэнергии с учетом поправочных коэффициентов. К примеру, для глубинного насоса это будет 3, для бытовой техники порядка 1,2-1,3. Учитывается тип нагрузки, а коэффициент используется для того чтобы при одновременном включении всех потребителей, в том числе с электродвигателями, не возникло сбоев в работе системы резервирования из-за нехватки мощности.
Время резервирования. Требуемое время резервирование определяется исходя из того, на какой период в среднем происходит отключение сетевого электроснабжения. Здесь также учитывается среднесуточная потребность в электричестве основных потребителей (например, телевизор, холодильник, освещение, котел, насос автономного водоснабжения, освещение и пр.).
Возможность расширения системы. Современные ИБП для коттеджа, дачи и иных объектов позволяют устанавливать дополнительные аккумуляторные батареи для увеличения времени автономного энергоснабжения. Лучше, конечно, сразу рассчитать потребность в электричестве, среднюю длительность отключения и подобрать систему с запасом по резерву.

Независимо от места установки требуется бесшумная работа источника бесперебойного питания для комфортного проживания в доме всех жильцов. При этом монтаж допускается в любом помещении со средней температурой от 5 до 30 С. Главное требование к помещению – отсутствие сырости, влажности.

К системе резервирования будут подключаться потребители с различной по типу нагрузкой, но в основном на выходе требуется получение чистой «синусоиды»

Это особенно важно для насосного оборудования, техники с электродвигателями

Силовое и слаботочное электроснабжение

Помимо указанных выше разновидностей выделяют силовое и слаботочное снабжение домов электричеством. Силовое электроснабжение представляет собой комплекс технических средств, предназначенных для передачи, распределения и контроля потребления энергии. Оно предполагает прокладку силовых кабелей, рассчитано на высокие нагрузки и обеспечивает работу таких ключевых узлов:
– линий освещения;
– мощных электроприборов;
– систем грозовой и молниезащиты;
– заземления;
– щитов ЩУ (учета), АВР (автоматического включения резерва) и ГРЩ (распределения).

Схема электроснабжения силового типа обязательно включает в себя контролирующие датчики и устройства защитного отключения – УЗО. Они обеспечивают безопасность эксплуатации всей электросистемы и помогают предотвратить возникновение аварийных ситуаций.

Слаботочное снабжение – это комплекс специального оборудования, предназначенного для подачи энергии и питания маломощных приборов бытового назначения. К таковым относятся выделенные телевизионные и телефонные линии, видеодомофоны и обычные домофоны, роллставни, поднимающие и опускающие ворота механизмы, системы видеонаблюдения и оповещения, пожарная сигнализация, локальные сети Internet и т.п.

Слаботочное электроснабжение устраивают из проводов и кабелей, рассчитанных на напряжение не более 25 В и минимальную силу тока, которая исчисляется в миллиамперах (мА). Ток в слаботочных системах служит для передачи электрических сигналов, несущих какую-либо информацию. Эта информация, как правило, регулирует деятельность различного оборудования здания.

В целом же можно сказать, что монтаж любого снабжающего электрооборудования должен проводиться опытными сертифицированными специалистами – это сегмент работ, в котором не место самодеятельности. Во-первых, всегда существует риск получения электротравмы, а потому – монтаж должен вести профессионал, имеющий допуск к таким работам. Во-вторых, неправильная организация дела (как на этапе проекта электроснабжения, так и на этапе его воплощения в жизнь) может в дальнейшем привести и к риску сбоев в питающей сети, и к риску возникновения пожара. А это, как Вы понимаете, нужно избежать любой ценой. Вернее, не любой конечно. Но деньги-то заплатить можно, чтобы энергоснабжение дома было сделано правильно. Не рискуйте!!!

Как выбрать провода и кабели

Электрика в частном доме требует особой тщательности в подборе составляющих и последующем монтаже. Сеть в частном доме лучше создавать с помощью кабелей, а не проводов: их изоляция надежней. Для внутренней разводки потребуется обязательное заземление.

По материалу жилы в электрокабелях производят из алюминия или меди. Алюминий дешевле, но не так надежен, как медь, и более жесткий, поэтому используется намного реже

Важно учесть, что его не используют для прокладки электросети в деревянных домах. Медные проще сгибать и укладывать в короба и штробы, а сам материал характеризуется износостойкостью, высокой токо- и теплопроводностью

Такой провод способен выдерживать большие по сравнению с алюминиевым нагрузки.

Сечение жил кабеля определяют с учетом того, какая планируется на него нагрузка. Для этого используют таблицу. Двухжильные провода используют для освещения, трехжильные – для розеток, имеющих заземление.

Кабели покрыты оболочкой. Материал оболочки и требования к ней имеют значение только для электроснабжения частного дома из дерева. Для деревянных построек обязательно используют двойную (ВВГ) и тройную (NYM) оболочку, ПВГ с дополнительным обозначением «нг», что значит «не поддерживает горение».

В домах, построенных из пожаробезопасных материалов, изоляция в проводах может быть любая. Единственным требованием в таком случае будет ее целостность. Трещины или повреждения делают кабель непригодным для работы. Более надежным вариантом будет кабель с усиленной защитой. Такой материал удачно берут для электропроводки в помещениях с повышенной влажностью.

Для каждой группы потребителей существует свое оптимальное сечение:

розеточная группа: 2-2,5 мм?;
осветительные приборы: 1,3-1,5 мм?;
электроприборы с большой мощностью: от 4 мм?.

С наибольшим сечение будет вводной кабель, идущий от столба к электрическому щиту. Если последний находится снаружи, толщина кабеля должна составлять не менее 10-16 мм?.

Длина кабеля рассчитывается следующим образом: делают замеры участков с прямыми линиями и добавляют по обе стороны еще по 10-15 см. Если достаточно ориентировочной величины , площадь помещения умножают на два.

Выбор ИБП по мощности

Подбор ИБП по мощности

Пример расчета

Нюансы укладки токопроводящих жил

Прокладка кабеля на даче своими руками выполняется в определенной последовательности с учетом важных нюансов для открытого и закрытого типа монтажа. На первоначальном этапе необходимо сделать разметку монтируемых каналов. Для этого можно воспользоваться обычным карандашом. В дальнейшем действия разнятся в зависимости от выбранного вида монтажа.

Укладка открытым способом

Данный вид проводки предполагает использование выносных выключателей, розеток и распределительных коробок. Жилы укладываются в специальные каналы, которые монтируются поверх отделочного материала. При этом используются крепежные элементы для конкретного типа поверхности стен. В дальнейшем каналы закрываются защитной крышкой. Удобство данного метода заключается в быстроте монтажа и высоком показателе ремонтопригодности.

Для создания эстетичного вида короба следует прокладывать под потолком. Также можно использовать специальные напольные плинтуса.

Прокладка скрытым вариантом

Для формирования скрытой проводки загородного участка понадобится штробить стены. Для этого используется болгарка с алмазными дисками, перфоратор или штроборез. Отверстия под распределительные коробки, выключатели и розетки делаются соответствующими коронками. В дальнейшем кабеля укладываются в каналы и фиксируются шпаклевкой или специальными скобами. На заключительном этапе стены подвергаются финишной отделке.

Устройство скрытой проводки в стенах из пенобетона

Провести проводку на дачном участке под силу каждому человеку даже без специальных навыков. Главное, соблюдать правила электробезопасности. На завершающем этапе следует обязательно убедиться в работоспособности сформированной электропроводки.