Спроектировать схему электроснабжения частного дома

Цель

Разработать однолинейную схему электроснабжения одноэтажного дома 80 м² с гаражом и баней. Результат: три полные однолинейные схемы (ВРУ дома + щит гаража + щит бани) и описание системы заземления и молниезащиты.

Дано

Дом, 80 м² (одноэтажный):

• Кухня — газовая плита (не электрическая), холодильник, вытяжка, розетки
• 2 жилые комнаты — розетки, освещение, кондиционер (1 шт.)
• Ванная — освещение, вентилятор, тёплый пол 1.5 кВт, водонагреватель 2 кВт
• Котельная — газовый котёл с насосом (700 Вт) + насос циркуляционный (150 Вт) + ИБП для котла

Гараж (отдельно стоящий, 20 м от дома):

• Электрический инструмент: сварочный инвертор 4 кВт (1-фаза), болгарка, дрель
• Компрессор 2.2 кВт (1-фаза)
• Освещение — люминесцентные лампы
• Розетки — 4 шт. (силовые)

Баня (отдельно стоящая, 30 м от дома):

• Электрический нагреватель (каменка) 6 кВт, 1-фаза
• Освещение предбанника и парной (специальные светильники IP65)
• Розетка в предбаннике — 1 шт.

Ввод: воздушная линия 0.4 кВ, однофазная 220В (нет 3-фазы). Провод СИП 2×16 мм² от ближайшей опоры (пролёт 18 м). Система заземления — TT (независимый заземляющий контур).

Шаги

1. Определи категорию надёжности каждого потребителя

По ПУЭ Глава 1.2:

• III категория: бытовые нагрузки, допустим перерыв питания на время дежурного персонала (то есть практически всё в доме)
• Исключение: котельная с газовым котлом — II категория (перерыв не более времени ручного переключения). Для этого нужен ИБП на котёл.

Заполни таблицу:

2. Составь перечень нагрузок и рассчитай суммарный ток

Для каждого потребителя определи:

• Мощность P (Вт)
• Расчётный ток I = P / (U × cosφ)
• Коэффициент одновременности (ку) — не все приборы работают одновременно

Рассчитай суммарный ток нагрузки. Выбери сечение вводного кабеля из ПУЭ 1.3.4.

3. Выбери сечение вводного кабеля от опоры до ВРУ

СИП уже задан: 2×16 мм². Проверь допустимый ток СИП 2×16 мм² (открытая прокладка на воздухе — ≈80А). Достаточно ли?

После ввода в здание: переход на ВВГнг-LS. Выбери сечение.

4. Определи структуру распределения

Нарисуй структурную схему:

СИП от опоры → ВРУ дома → [Дом: группы освещения, розеток, котельная, ванная]
                          → [Кабель к гаражу] → Щит гаража
                          → [Кабель к бане]   → Щит бани

Для кабелей к гаражу и бане учти:

• Длина трассы (20 м к гаражу, 30 м к бане)
• Нужна ли защита УЗИП в ВРУ (ВЛ-ввод — обязательно)
• Способ прокладки кабелей между строениями (воздух или подземный)

5. Нарисуй однолинейную схему ВРУ дома

ВРУ дома должен содержать:

• Вводной автомат (номинал — по расчёту)
• Счётчик
• УЗИП класс II
• Противопожарное УЗО 100–300мА
• Шины PE и N
• Групповые автоматы (дом + гараж + баня)
• Дифавтоматы 30мА для: ванная, котельная (ИБП), тёплый пол

6. Нарисуй однолинейную схему щита гаража

Гараж — отдельное строение, в щите:

• Вводной автомат
• Группы: инструмент (розетки силовые), компрессор, освещение
• УЗИП класс III (желательно, если ввод воздушный)
• УЗО 30мА на розеточные группы

7. Нарисуй однолинейную схему щита бани

Баня — мокрое помещение особо опасное:

• Вводной автомат
• Дифавтомат 30мА на каменку (тип A)
• Дифавтомат 30мА на розетку предбанника
• Освещение парной через дифавтомат 30мА

8. Укажи нужен ли АВР и где

Для котельной II категории надёжности — нужен ли АВР или достаточно ИБП? Обоснуй.

Что сдать

• Структурная схема электроснабжения всего домовладения
• Однолинейная схема ВРУ дома
• Однолинейная схема щита гаража
• Однолинейная схема щита бани
• Таблица нагрузок с расчётом токов (шаг 2)
• Описание системы заземления (тип, схема контура, требуемое сопротивление)

Самопроверка

• Все мощные потребители имеют отдельные цепи с расчётными кабелями
• Баня имеет дифзащиту 30мА на всех цепях (мокрое помещение особой опасности)
• Гараж имеет защиту от КЗ на каждой группе
• Вводной автомат ВРУ выбран правильно (номинал ≤ допустимому току вводного кабеля)
• В ВРУ предусмотрен УЗИП (ВЛ-ввод)
• Котельная (II категория) имеет ИБП или АВР — обоснование приведено
• Сечение кабелей к гаражу и бане проверено по допустимому длительному току (с учётом длины трассы для проверки падения напряжения)
• Указана система заземления (TT) и требуемое сопротивление контура