1.3. Установка изоляторов

Для изоляции и крепления проводов на воздушных линиях электропередач и в распределительных устройствах электростанций и подстанций переменного тока напряжением от 0,23 до 1 кВ включительно частотой до 100 Гц при температуре окружающего воздуха от -60 до +50 °C в 1970–1980 годах широко применяли стеклянный штыревой изолятор НС-18А. Этот изолятор устанавливали и на линиях 220В/380В. Заметим, что цифра в обозначении изолятора представляет собой диаметр крюка в миллиметрах.

В настоящее время широкое распространение получили более дешевые аналоги: фарфоровый изолятор ТФ-20 01 и полимерный НП-18 [5, 6].

Изолятор линейный штыревой низковольтный фарфоровый типа ТФ-20 01 (рис. 1.6) предназначен для изоляции и крепления неизолированных проводов на воздушных линиях электропередач (ЛЭП), распределительных устройствах (РУ) электростанций, подстанций переменного тока напряжением до 1000 В, линий связи и радиотрансляционных сетей. Изолятор ТФ-20 01 является наиболее распространенным штыревым фарфоровым изолятором для линий 220В/380В с незащищенными проводами, устанавливается на траверсы серии ТН с помощью колпачков К-5 (КП-18).

Рис. 1.6. Изолятор линейный штыревой фарфоровый типа ТФ-20 01

Для крепления штыревых изоляторов воздушных линий электропередач 0,4-10 кВ на стандартные металлоконструкции и крюки используют колпачки типа К или КП. Изоляторы НС-18А, ТФ-20 01, НП-18 и ТП-20 крепят с помощью колпачков марки К-5 (КП-18) с диаметром верхней части штырей 16 мм (рис. 1.7) [4].

Рис. 1.7. Колпачки серии К, КП

Изоляторы должны быть расположены вертикально, головкой вверх. Наклон до 45° к вертикали допускается только при креплении обводного провода. Перед установкой изолятор необходимо очистить от грязи ветошью, смоченной в керосине.

В настоящее время в связи с прогрессом в производстве электротехнических изделий фарфоровые изоляторы заменяют полимерными. Изоляторы НП-18 и ТП-20 (рис. 1.8) изготавливают взамен фарфоровых НС-18А и ТФ-20 на основе современных высокопрочных полимеров армированных на 30 % стеклом с модификацией поверхности кремнийорганическими композициями диффузионным методом [7].

Рис. 1.8. Изолятор НП-18, ТП-20

Изоляторы НП-18 и ТП-20 предназначены для изоляции и крепления провода на воздушных линиях электропередач и распределительных устройствах электростанций и подстанций переменного тока напряжением до 1000 В. Эксплуатируются при температуре окружающего воздуха до -60 до +50 °C.

Габариты и присоединительные размеры фарфоровых и полимерных изоляторов полностью идентичны, а по электрическим характеристикам, особенно в сложных условиях эксплуатации, последние превосходят фарфоровые ТФ-20 01 и стеклянные НС-18А. Полимерные изоляторы практически не бьются, устойчивы к актам вандализма и удобны в транспортировке из-за малого веса.

При напряжении до 0,4 кВ изоляторы ТФ-20 крепят к деревянным опорам стальными крюками КН-18 массой 0,8 кг (рис. 1.9). Изоляторы типа ТФ-20 01 крепят к крюкам через колпачки марки К-5 [8].

Рис. 1.9. Крюк КН-18 для крепления изоляторов ТФ-20 к деревянным опорам

На одном изоляторе может крепиться несколько проводов: отводы от линии, ответвления к вводам и т. д.

Штыревые изоляторы должны быть прочно навернуты на крюки при помощи пластмассовых колпачков типа ПКН.

Для прочного закрепления крюков в опоре отверстия под них нужно сверлить по внутреннему диаметру резьбы. Глубина отверстия должна быть на 15–20 мм меньше нарезанной части крюка. Крюк обязательно следует ввертывать в тело опоры на 10–15 мм глубже длины нарезки резьбы.

При креплении штырей на деревянных траверсах с обеих сторон траверсы нужно установить шайбы толщиной 4 мм и диаметром 75 мм. Зазор под шайбами должен быть минимальным.

Для предохранения древесины от загнивания затесы и места сверления под штыри обрабатывают креозотом или пастой. К стальным траверсам штыри разрешается крепить сваркой.

На стене фарфоровые изоляторы располагают в шахматном порядке на расстоянии 25–30 см. Для однофазной сети монтируют два изолятора, для трехфазной – четыре изолятора.

Для установки изоляторов на стену из бревен (бруса) сначала берут брусок толщиной 7-10 см и крепят к дому. Затем в бруске сверлят отверстия и вкручивают в них крюки изолятора (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Крепление фарфорового изолятора к стене деревянного дома

В зданиях с бетонными или кирпичными стенами для каждого крюка пробивают гнездо на глубину 100 мм и диаметром в 2,5 раза больше диаметра самого крюка и закрепляют крюк цементным раствором (рис. 1.11). После того как раствор затвердеет, можно будет монтировать провода.

Рис. 1.11. Крепление фарфорового изолятора к бетонной стене дома

Рис. 1.12. Крепление провода ответвления к изолятору: а – зажимом; б – вязкой

Для провода АВТВ или АВТУ нужен один изолятор, на котором закрепляют несущий трос. В остальных случаях при однофазном вводе потребуется два изолятора, при трехфазном – четыре (по числу проводов).

Провод ввода нельзя присоединять непосредственно к натянутому проводу ответвления, т. к. это может вызвать обрыв последнего.

Отрегулированные провода закрепляют на изоляторах промежуточной, угловой или оконечной опор вязками, которые не должны допускать перемещения провода из одного пролета в другой [9]. Вязку выполняют перевязочной проволокой, длина которой указана в табл. 1.2. При креплении (вязке) проводов на изоляторах рекомендуется пользоваться клетневкой^[1].

Таблица 1.2. Выбор диаметра и длины перевязочной проволоки

Технология вязки на различных участках линии приведена в прил. П1.3. Стале-алюминиевые провода крепят на изоляторах алюминиевой мягкой проволокой диаметром 3 мм или стальной оцинкованной перевязочной проволокой диаметром 2,5 мм. В месте вязки на провод по направлению повива алюминиевых проводников плотно наматывают алюминиевую ленту. При вязке биметаллических сталемедных проводов биметаллической перевязочной проволокой под последнюю подкладывают медную ленту (фольгу) размером 300x10x0,1 мм. Если применяется медная перевязочная проволока, медную ленту не подкладывают.

Когда для электроприемников требуется защитное зануление, потребителю следует соорудить повторное заземление нулевого провода. Однако потребитель может его не делать, если повторное заземление есть на опоре ВЛ и длина ответвления не превышает 10 м. Повторное заземление на ВЛ определяют по наличию заземляющего спуска, к которому присоединены нулевой провод, а также крюки или штыри изоляторов. Заземляющий спуск прокладывают по стойке опоры до заземлителя (одной или нескольких труб, полос или иной металлической массы, заглубленной в землю). Длина деталей заземлителя, число стержней или труб и глубина их заложения зависят от свойств почвы (грунта) в месте сооружения и уровня грунтовых вод. Поэтому требования к заземлителю получают от владельца сетей по данным проекта ВЛ. Остальные размеры принимают по табл. 1.3.

Таблица 1.3. Наименьшие размеры деталей заземлителя и заземляющего спуска

Ввод в строение (от зажимов в месте соединения проводов ответвления и ввода до пункта учета электроэнергии) следует выполнять изолированным проводом или кабелем с негорючей оболочкой сечением не менее: для алюминия – 4 мм², для меди – 2,5 мм². Сечение, марки проводов и кабелей на вводе выбирают с учетом их назначения и условий применения согласно табл. 1.4.

Таблица 1.4. Выбор проводов (кабелей) ввода

По способу прохода внутрь здания и закрепления трубостойки различают: ввод трубостойкой через стену и через крышу. На вводе от воздушной линии наличие паек недопустимо.

Наиболее удобен ввод трубостойкой через стену. При вводе через стену на фарфоровых изоляторах провода нужно прокладывать в пластиковых или резиновых трубах (рис. 1.13). Причем каждый из изолированных проводов ввода помещают в отдельную изоляционную трубку. Расстояние между проводами в стенах должно быть не менее 5 см, если они кирпичные или бетонные, и не менее 10 см, если они деревянные. Заметим, что сегодня в магазинах трудно найти фарфоровые изоляторы для прохода провода. В связи с этим вместо них может быть использована соответствующего диаметра гладкая одностенная сверхтяжелая труба из самозатухающего ПНД или, в крайнем случае, гофрированная труба из самозатухающего ПНД (черного цвета) [10].

Рис. 1.13. Проход провода ввода через стену

На наружные концы изоляционных трубок надевают фарфоровые воронки, на внутренние – втулки; зазоры между поверхностью отверстия в стене и изоляционной трубкой заделывают алебастровым или цементным раствором.

Во избежание скопления в отверстиях внутри стены влаги и попадания ее в фарфоровые воронки и резиновые трубки проходы через стены устраивают с небольшим (около 5°) уклоном в наружную сторону, а в нижней точке изгиба трубы должно быть просверлено отверстие диаметром 5 мм для выхода конденсационной влаги. После прокладки проводов входные отверстия воронок и втулок заделывают.

В тех случаях, когда до проводов ввода от поверхности земли невозможно обеспечить требуемое расстояние (2,75 м), необходима установка трубостойки. Если расстояние от поверхности земли до нижней точки трубостойки, устанавливаемой на стене, менее 2 м, то применяют ввод трубостойкой через крышу (рис. 1.14). Этот способ менее удобен, т. к. здесь очень важно качество монтажа прохода через кровлю и требуется его надежная гидроизоляция.

Рис. 1.14. Варианты ввода с трубостойкой

Большие трудности вызывает закрепление трубостойки на крыше с помощью растяжек. Чтобы избежать самооткручивания гаек в болтовых креплениях вводов от воздействия порывов ветра и раскачиваний, нужно выполнять все болтовые крепления вводов с применением пружинящих шайб. Расстояние от самого нижнего проводника ввода через трубостойку до поверхности крыши не должно быть меньше 2,5 м.

Герметизация мест ввода проводов и кабелей через стены и трубостойки выполняется в соответствии с требованием строительных норм и правил.

1.4. Вводное устройство

Провод ввода может соединять ответвление со щитком счетчика внутренней электропроводки или идти от изоляторов до вводного устройства, а оттуда к щитку. Чаще встречается последний вариант ввода.

Для ввода применяют изолированные провода или кабель. Сечение токопроводящих жил вводного кабеля или провода рассчитывают в соответствии с ПУЭ. Присоединение ввода к ответвлению выполняет персонал энергоснабжающей организации.

Если ответвление присоединено к магистрали воздушной линии через предохранитель или иной аппарат защиты на ток менее 25 А, установка вводного устройства не обязательна.

Вводное устройство применяют для того, чтобы при неисправности внутренней электропроводки обеспечивалось автоматическое ее отключение от магистральной линии. Кроме того, появляется возможность отключить проводку во время ремонта или на период длительного бездействия. С этой целью в цепях разных проводов сети устанавливают предохранители, автоматические выключатели или аппараты защитного отключения.

В качестве вводного устройства в загородных домах обычно используют автоматический выключатель. Современные автоматические выключатели обеспечивают защиту от короткого замыкания и от перегрузки электросети. Для одноквартирного дома номинальный ток защитного аппарата составляет не более 25 А (рис. 1.15) [11]. На вводах в многоквартирный дом или в тех случаях, когда применяют однофазные электроприемники мощностью свыше 1,3 кВт, может потребоваться аппарат на ток силой более 25 А.

Рис. 1.15. Автоматический выключатель АП 50Б

Если применяют плавкий предохранитель, то кроме него нужен коммутационный аппарат, например пакетный выключатель или рубильник (при автоматическом выключателе дополнительный коммутационный аппарат не требуется).

Предохранители, а также однополюсные защитные автоматы монтируют только в фазных проводах. Согласно ПУЭ установка этих аппаратов в нулевом проводе не допускается. Линию нулевого провода можно разрывать только при одновременном разрыве линий фазных проводов. При однофазном ответвлении это обеспечивают двухполюсные коммутационные или защитные аппараты. Можно применить и трехполюсный аппарат, но при однофазном (двухпроводном) вводе один из полюсов не задействуют (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Подключение трехполюсного коммутационного аппарата к однофазному ответвлению

Вводное устройство должно быть защищено от попадания дождя или снега на его токоведущие части и от случайного прикосновения, поэтому желательно выбирать аппараты, соответствующие требованиям по защите и условиям эксплуатации, либо монтировать их в металлическом или пластмассовом корпусе.

Если вводное устройство находится внутри жилого здания, то хорошим приобретением для будущего хозяина коттеджа будет вводно-распределительное устройство типа ВРУ, состоящее из панелей одностороннего обслуживания, с рубильниками, предохранителями и автоматическими выключателями.

Аппараты вводного устройства, установленные на наружной стене дома, защищают от случайного прикосновения и попадания осадков жестяным, пластмассовым или деревянным кожухом. Расстояние от токоведущих неизолированных частей до стенок защитного кожуха должно быть не менее 10 мм.

Бытует ошибочное мнение, что установка предохранителей в линии не только фазного, но и нулевого проводов повышает надежность защиты [12]. В действительности обрыв электрической цепи, связанной с нулевым проводом, в том числе и при перегорании предохранителя в его цепи, может привести к опасным для жизни последствиям. Одно из средств обеспечения безопасности при нарушении изоляции – зануление, т. е. соединение металлических токоведущих частей электрооборудования с заземлением нулевым проводом. Если же в цепи нулевого провода находится предохранитель или автомат, он может сработать и отключить нулевой провод, что равносильно отключению зануления, обеспечивающего защиту работающего от поражения электрическим током.

Внимание!

Не разрешается устанавливать однополюсные защитные или коммутационные аппараты в цепи нулевого провода. При монтаже электропроводки следует тщательно выполнять все соединения по схеме.

1.5. Электрощиток

Со стороны ввода в дом потребитель должен сделать проводку между вводным устройством и электросчетчиком. Вводное устройство со стороны ответвления от ВЛ подключают изолированными проводами сечением 4 или 6 мм² (для медных допускается 2,5 мм²).

Изолированные провода к проводам ответвления у изоляторов на стене здания присоединяет персонал владельца сетей, а к вводному устройству – потребитель. Если ответвление выполнено тросовым проводом или кабелем, токоведущие жилы к вводному устройству подключает владелец сетей. Со стороны ввода в здание потребитель должен сделать проводку между вводным устройством и электросчетчиком.

При монтаже любого трех– или однофазного вводного устройства без коммутационного аппарата нулевой провод ответвления при помощи отдельного зажима соединяют с соответствующим проводом, идущим к счетчику. Соединение скруткой можно допустить, если провода сваривают или паяют, но в условиях индивидуального строительства эту работу с алюминиевыми проводами выполнить трудно. Поэтому для соединения используют контактный зажим от какого-нибудь электрического аппарата, например одногнездовой зажим к проводам сечением до 4 мм², применяемый в светильниках, или зажим из ответвительной коробки. Диаметр контактных винтов должен быть 4–6 мм. Если соединяемые провода из разных металлов, каждый крепят отдельным винтом.

Электрическая энергия подается на домовой электрощиток, который обычно состоит из самого щитка, счетчика электроэнергии и автоматических выключателей (автоматов) в качестве предохранителей (рис. 1.17). Число таких выключателей соответствует числу групп электросетей в доме. На современном электрощитке могут быть приварены контактной сваркой две DIN-рейки: одна для установки автоматических выключателей, а вторая – для нулевой шины. Эти приборы могут быть смонтированы на металлической панели или внутри металлического шкафчика с дверцей.

Рис. 1.17. Комплект электрощитка: металлическая панель с крышкой, электросчетчик "Соло" и два автоматических выключателя АВВ

Электрощиток устанавливают в доме в непосредственной близости от входа и, насколько возможно, от электрического ввода в дом, в защищенном от сырости месте (в прихожей, входном тамбуре и пр.), на стене или иной жесткой конструкции, не подвергающейся сотрясениям, вдали от источников тепла на высоте 1,4–1,7 м от чистого пола.