Схемы электрических сетей гражданских зданий

Схемы электрических сетей гражданских зданий должны быть просты и экономичны. Их строят исходя из требований, предъявляемых к надежности электроснабжения электроприемников зданий.
Вводно-распределительные устройства (ВРУ) для внутренней установки в жилых и общественных зданиях предназначены для приема, распределения и учета электроэнергии в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью.
Как правило, в здании нужно устанавливать одно общее ВРУ или главный распределительный щит (ГРЩ). В качестве примера на рис. 1 показаны общий вид и принципиальная электрическая схема главного распределительного щита ввода и учета типа ГЩВУ-П.
Увеличение числа ВРУ (ГРЩ) допускается при питании их от отдельно стоящей ТП и токовой нагрузке на каждом из вводов в нормальном и аварийном режимах более 400...630 А (в зависимости от номинального тока коммутационных и защитных аппаратов отходящих от ТП линий). В других случаях увеличение числа ВРУ (ГРЩ) допускается только при соответствующем технико-экономическом обосновании.
В жилых домах ВРУ следует размещать в средних секциях. В общественных зданиях ГРЩ или общее ВРУ нужно располагать у основного абонента независимо от числа предприятий, учреждений и организаций, размещенных в здании. У абонентов, расположенных в здании, целесообразно устанавливать самостоятельные ВРУ, питающиеся от общего ВРУ или ГРЩ здания.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема (а) и общий вид (б) главного распределительного щита ввода и учета Г1ДВУ-П:

QS — врубной выключатель ВР32-35В-71240; QF1 — автоматический выключатель АЁ-2046М; QF2— QF26— автоматические выключатели АЕ-1031-2УЭ; QI— Q5— пакетные выключатели ПВП-14-27; КМ1— КМЗ — магнитные пускатели ПМЛ-210004; FU1— FU9— предохранители ПН2-100(250); Fil10 — предохранитель ППТ-10; KL — реле РПК-1-031; КТ — программное реле времени 2РВМ; ФР — фотореле ФР-2; ТА1—ТАЗ — трансформаторы тока; PI1, PI2 — счетчики активной энергии
На ВРУ в зданиях высотой три этажа и более, а также на вводах питания лифтов нужно устанавливать помехоподавляющие конденсаторы емкостью до 0,5 мФ на каждую фазу.
Размещать ВРУ и ГРЩ, следует в специально выделенных запирающихся помещениях (электрощитовых), двери из которых должны открываться наружу. Устраивать элсктрощитовые на лестничных клетках не разрешается. Можно размещать электрощитовые в сухих подвалах при условии, что эти помещения отделены противопожарными перегородками 1 типа.
В районах, подверженных затоплению, ВРУ и ГРЩ нужно устанавливать выше возможного уровня затопления.
Разрешается размещать ВРУ и ГРЩ не в специальных помещениях при соблюдении следующих требований:
степень защиты ВРУ должна быть не ниже IP30; I ВРУ и ГРЩ должны быть расположены в удобных и доступных для обслуживания местах (в отапливаемых тамбурах, вестибюлях, коридорах и т. п.);
аппараты защиты и управления должны находиться в металлическом шкафу или нише стены с запирающимися дверцами. Рукоятки аппаратов управления должны быть съемными или запираться на замки (вывод рукояток наружу не допускается).
Нельзя располагать ВРУ, ГРЩ и электрощитовые непосредственно под уборными, ванными комнатами, душевыми, кухнями пищеблоков, моечными и другими помещениями, связанными с использованием воды.
Прокладка через электрощитовые трубопроводов систем водоснабжения, отопления (за исключением трубопроводов отопления щитовой), а также вентиляционных и других коробов разрешается как исключение, если они не имеют в пределах щитовых помещений ответвлений, а также люков, задвижек, фланцев, вентилей. При этом холодные трубопроводы должны иметь защиту от отпотевания, а горячие — тепловую несгораемую изоляцию.
Прокладка через электрощитовые газопроводов и трубопроводов с горючими жидкостями не допускается.
Все электрощитовые должны быть оборудованы естественной вентиляцией и электрическим освещением. В них должна поддерживаться температура не ниже 5 °С.
В жилых домах высотой четыре этажа и более число питающих линий обычно не превышает двух, а токовая нагрузка каждой питающей линии отходящей от ВРУ, не должна превышать 250 А. Число стояков в таких домах и схемы их подключения к питающим линиям и ВРУ выбирают, при разработке проекта электроснабжения с учетом следующих рекомендаций:
в домах с плитами на газообразном и твердом топливе при числе этажей до 10, а также с электрическими плитами при числе этажей до пяти следует применять один стояк на секцию. Число стояков может быть увеличено по конструктивным соображениям или в случае соответствующего технико-экономического обоснования;
в домах с электрическими плитами при числе этажей более пяти до 17 следует применять один стояк на секцию с подключением к нему на каждом этаже до четырех квартир или два стояка с подключением к одному из них 40 % квартир, расположенных на верхних этажах, а к другому — 60 % квартир, расположенных на нижних этажах;
в домах высотой более 17 этажей следует применять два стояка на секцию с подключением на каждом этаже до четырех квартир.
В жилых зданиях, имеющих незадымляемые лестничные клетки, питание противопожарных устройств, эвакуационного и аварийного освещения следует выполнять от самостоятельного щита или отдельной панели по линиям, присоединенным к внешним питающим линиям до вводных аппаратов коммутационных ВРУ с устройствами автоматического включения резерва (АВР).

Рис. 2. Схемы электроснабжения:
а — зданий высотой 17 этажей и более с электроприемниками первой категории (лифты, пожарные насосы, сети дежурного освещения); б — крупных магазинов, столовых, ресторанов
В зданиях высотой 17 этажей и более к указанному ВРУ с устройством АВР следует подключать и лифты (рис. 2, а). Если на панелях противопожарных устройств имеются свободные места для размещения дополнительных коммутационных аппаратов защиты, то возможна их установка на этих местах для линий общедомовых сетей (например, рабочего освещения). Питание этих линий нужно осуществлять от распределительных панелей ВРУ.
В общественных зданиях независимо от категории надежности их электроснабжения электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации должны питаться от разных вводов, а при одном вводе — двумя линиями от этого ввода (рис. 2, б). Питающие линии указанных устройств необходимо подключать после вводных коммутационых аппаратов к распределительным панелям ВРУ или ГРЩ с устройством АВР. При этом отключение остальных потребителей не должно быть связано с отключением электроприемников противопожарных устройств.
Электродвигатели пожарных насосов должны иметь местное (непосредственно у электродвигателей) и дистанционное включение со шкафов пожарных кранов.
Управление системами дымоудаления и подпора воздуха должно быть автоматическим и дублироваться дистанционным управлением.
Питание сетей эвакуационного и аварийного освещения должно быть независимым от питания сетей рабочего освещения и выполняться при двух вводах в здание от разных вводов, а при одном вводе — по самостоятельным линиям, начиная от ВРУ или ГРЩ.

Рис. 3. Схема питания групповых щитков сети освещения:
1 — распределительный щит подстанции; 2 — питающая линия; 3 — групповой щиток; 4 — групповая сеть; 5 — светильник
На вводах распределительных пунктов и щитков, присоединенных к одной питающей линии, аппараты управления допускается не устанавливать при числе распределительных пунктов до пяти, а групповых щитков — до трех включительно. Исключение составляют силовые распределительные пункты горячих цехов предприятий общественного питания, на вводах которых установка аппаратов управления обязательна во всех случаях.
Электроэнергию к силовым распределительным щитам, пунктам и групповым щиткам сети электрического освещения подводят, как правило, по магистральной схеме.
Для присоединения мощных электродвигателей, групп электроприемников общего технологического назначения (например, встроенных пищеблоков, помещений вычислительных центров и т. п.), потребителей I категории по надежности электроснабжения целесообразнее применять радиальные схемы.
Питание сетей рабочего освещения помещений, в которых длительно могут находиться 600 человек и более (конференц-залы, актовые залы и т.п.), рекомендуется осуществлять от разных вводов, при этом к каждому вводу должно быть подключено около 50 % светильников (рис. 3).
Допустимая потеря напряжения в сети

(1)
где Ux x — номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора; Umin — допускаемое минимальное напряжение у наиболее
удаленных ламп; AU, — потеря напряжения в трансформаторе, приведенная ко вторичному напряжению.

Активные сопротивления проводников, а также средние значения индуктивных сопротивлений при различных площадях сечениях, проводников и способах прокладки указаны в табл.

Размещать распределительные пункты: силовые ящики (рис. 4) и щитки (рис. 5) следует, как правило, на тех же этажах, где расположены присоединяемые к ним электроприемники, которые рекомендуется объединять в группы с учетом их технологического назначения.
На предприятиях общественного питания и торговли от силовых распределительных сетей можно питать по магистральной схеме не более четырех электроприемников единичной мощностью до 3 кВт и не более двух мощностью до 5 кВт.
В учебно-производственных мастерских по магистральной схеме допускается питать до пяти силовых электроприемников ста ночного оборудования. При питании по магистральной схеме единичная мощность электроприемников не должна различаться более чем на 25 %.
Если в торговом зале имеется более двух кассовых аппаратов, их питание нужно осуществлять от двух линий. При этом число кассовых аппаратов, питаемых одной линией, не ограничивается.
Электроприемники холодильного и технологического обо рудования совместно питать по магистральной схеме не допускается.

В лабораториях общеобразовательных школ, средних специальных учебных заведений и профессионально-технических училищ можно питать по магистральной схеме не более трех лабораторных щитков.
В кабинетах домоводства общеобразовательных школ, в пошивочных цехах ателье и комбинатов бытового обслуживания населения число присоединяемых к одной линии швейных машин, а также машин по ремонту и отделке обуви не ограничивается.
На чертежах электрооборудования здания сеть, идущую в трубах в полу, показывают по кратчайшей линии, над которой указывают способ и род прокладки, а также марку кабеля. Провода и кабели, прокладываемые в металлических трубах, обозначают буквой Т, в пластмассовых трубах — П, в металлорукавах — Мр, на троссе — Тс.

Рис. 4. Силовые ящики:
а - ЯБПВУ-1МУЗ; б - ЯБ1-243; в - ЯБПВУ-4УЗ; г - ЯРП-20УЗ

При расчете сетей дистанционного управления электротехническим и светотехническим оборудованием учитывают следующие положения:
у катушек аппаратов (магнитных пускателей, контакторов, реле) должно быть обеспечено напряжение не менее 85% номинального;
в момент пуска при питании переменным током понижается по сравнению с рабочим режимом cosφ и возрастает ток (в 10 — 15 раз), при питании постоянным током сила тока несколько уменьшается;
при определении площади сечения проводников сети управления учитывают сопротивления катушек, поскольку они вполне сопоставимы с сопротивлениями проводников.

Рис. 5. Щитки силовой распределительной сети, устанавливаемые на стене (а) и в нише (б)

Коэффициент р, учитывающий материал проводников, номинальное напряжение сети и коэффициент мощности нагрузки