_{а — присоединение ответвления к уличной ВЛ; б — схема подключения электропотребителей к однофазной системе электропитания; 1 — уличный столб ВЛ; 2 — траверса ответвления; 3 — А, В, С — фазные провода, 0 — нулевой провод; 4 — рубильник; 5 — счетчик; 6 — лампа освещения; 7 — пылесос; 8 — электроплита (стационарная); 9 — прибор защиты линии освещения; 10 — выключатель; 11 — автоматический выключатель АП50, служащий для всех электропотребителей сети аппаратом защиты; 12 — розетка штепсельная на два гнезда; 13 — розетка штепсельная на три гнезда}

Необходимо отметить, что, как правило, трехфазный ввод разрешается местной электросетью только на период строительства или реконструкции дома с целью использования оборудования и инструмента, работающего от трехфазной электрической сети, в силу чего использование трехфазной сети рассматривать не будем.

Основная нагрузка сельской электросети создается приборами освещения, электроплитками, утюгами и т. д., обладающими активным сопротивлением.

Активное сопротивление электрическому току — это такое сопротивление, при котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в другие виды энергии: тепловую, световую и т. п. Мощность электропотребителей с активным сопротивлением Р_а = I∙V∙cos φ, где:

Р_а — активная мощность цепи переменного тока, Вт;

I — эффективное значение силы тока, А, непосредственно измеряемое амперметром переменного тока;

V — эффективное значение электрического напряжения, В, непосредственно измеряемое вольтметром переменного тока;

φ — угол сдвига фаз между током и напряжением, рад.

В том случае, если нагрузка имеет только активное сопротивление, сдвиг фаз равен нулю, a cos φ = 1, и формула мощности электропотребителей будет выглядеть так: Р = I∙V.

При включении в сеть электродвигателя или трансформатора возникает реактивная мощность, что ведет к сдвигу фаз между током и напряжением, в силу чего cos φ становится меньше единицы.

Однако в сетях жилой застройки преобладает активная нагрузка на 95–98 %. Это дает основание в упрощенных расчетах, которые будут производиться в дальнейшем, всю нагрузку принимать как активную и мощность вычислять по формуле: Р = I∙V, считая cos φ = 1.

Для уяснения предложенного материала решим числовой пример.

На рис. 2 представлена уличная трехфазная сеть, от которой взято однофазное ответвление на напряжение 220 В. Для ответвления использованы два провода BЛ — фазный С и 0, который в дальнейшем будет называться нулевым рабочим проводником. В качестве электропотребителей в сеть включены: лампа мощностью 100 Вт, плитка мощностью 1000 Вт и пылесос мощностью 600 Вт. Электропитание к названным потребителям осуществляется по фазному и нулевому рабочему проводам.

Для контроля за расходом электроэнергии в сеть включен электросчетчик, а для его безопасной замены перед ним установлен двухполюсный рубильник.

Для защиты людей от поражения электрическим током корпуса пылесоса и электроплитки должны быть соединены с ответвлением хорошо заземленного нулевого рабочего провода (как это представлено на рис. 2, б). При этом выполняют обязательное условие — это ответвление должно быть непрерывным на всем протяжении электропроводки. В дальнейшем это ответвление будет называться нулевым защитным проводом, а присоединенные к нему электропотребители — зануленными.

В решение примера входит:

1) определение сечения фазного провода, нулевого рабочего и нулевого защитного;

2) определение диаметров жил проводов, если дополнительно известно, что жилы проводов выполнены из меди, провода имеют поливинилхлоридную изоляцию и проложены свободно.

Решение:

1. Общая мощность потребителей

Р = Р_лампы + Р_{пылесоса} + Р_плитки = 100 + 600 + 1000 = 1700 Вт.

2. Сила тока равна

I = Р/V = 1700/220 = 7,72 ~= 8 А

По табл. 7 (см. с. 48) определяем, что провод сечением 0,5 мм² рассчитан на длительно допустимую нагрузку, равную 11 А. Производим проверку соответствия сечения 0,5 мм² минимальному сечению проводов внутридомовой сети, приведенному в таблице. В соответствии с данными табл. 12 (см. с. 56) наименьшее сечение проводов внутридомовой сети со штепсельными розетками будет 1,5 мм². Следовательно, сечения фазного провода и нулевого рабочего равны 1,5 мм². При сечении фазных проводов до 16 мм² (по меди) нулевые провода (как рабочие, так и защитные) должны иметь сечение, равное фазному. Следовательно, сечение защитных проводов также равно 1,5 мм².

Для определения диаметра жилы проводника воспользуемся формулой площади круга

S = π∙d²/4

из которой следует

d = √(4∙S/π)

где:

d — диаметр проводника, мм;

S — площадь поперечного сечения жилы проводника, мм²;

π — безразмерный коэффициент, равный 3,14.

Диаметр жилы проводника, площадь поперечного сечения которого 1,5 мм², равен

d = √(1,5∙4/3,14) = 1,38 мм

Характеристики помещений

Все помещения подразделяются на три категории:

1) по степени возгораемости строительных материалов и конструкций;

2) по условиям окружающей среды;

3) по степени опасности поражения электрическим током.

По степени возгораемости строительных материалов и конструкций приведем таблицу 1.

Таблица 1