Как выполняется защита силовых трансформаторов; Школа для электрика: электротехника и электроника

Как выполняется защита силовых трансформаторов

Для силовых трансформаторов с обмоткой высшего напряжения больше 1000 В предусматривается релейная защита от следующих видов повреждении и ненормальных режимов работы:

1) многофазных замыканий в обмотках и на их выводах,

2) внутренних повреждений (витковых замыканий в обмотках и «пожара стали» магнитопровода),

3) однофазных замыканий на землю,

4) сверхтоков в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями,

5) сверхтоков в обмотках, обусловленных перегрузкой (если она возможна),

6) понижения уровня масла.

При выполнении защит трансформатора необходимо учитывать некоторые особенности его нормальной работы: броски тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение, влияние коэффициента трансформации и схем соединения обмоток трансформатора.

Для защиты от многофазных замыканий в обмотках и на выводах трансформаторов мощностью 6300 кВА и выше, работающих одиночно, мощностью 4000 кВА и выше, работающих параллельно, а также мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности, максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с и отсутствует газовая защита, предусматривается продольная дифференциальная защита с циркулирующими токами, действующая на отключение выключателей силового трансформатора без выдержки времени.

Особенностью дифзащиты трансформаторов по сравнению с дифзащитой генераторов, линий и т. л. является неравенство первичных токов разных обмоток трансформатора и их несовпадение в общем случае по фазе.

Для компенсации сдвига токов по фазе вторичные обмотки трансформаторов тока, установленных со стороны звезды силового трансформатора, соединяют в треугольник, а вторичные обмотки трансформаторов тока, установленных со стороны треугольника силового трансформатора, — в звезду. Компенсация неравенства первичных токов достигается правильным подбором коэффициентов трансформации трансформаторов тока.

Когда нельзя подобрать коэффициент трансформации трансформаторов тока таким образом, чтобы разность вторичных токов в плечах дифзащиты была меньше 10 % (так как трансформаторы тока имеют стандартное значение коэффициента трансформации), при выполнении защиты для компенсации неравенства токов используют дифференциальные реле типа РНТ, реже — выравнивающие трансформаторы и автотрансформаторы.

Если не предусматривается продольная дифференциальная защита (как правило, на одиночно работающих трансформаторах мощностью ниже 6300 кВА и параллельно работающих трансформаторах мощностью ниже 4000 кВА), то в этих случаях со стороны источника питания устанавливается токовая отсечка без выдержки времени, охватывающая часть обмотки трансформатора.

На рабочих и резервных трансформаторах собственных нужд тепловых электростанций применяется продольная дифзащита, при мощности 4000 кВА допускается токовая отсечка.

Наиболее простой схемой выполнения продольной дифзащиты является дифференциальная токовая отсечка , которая применяется в случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности. Если это условие не выполняется, в продольной дифзащите используют реле типа РНТ.

Реле РНТ имеют насыщающиеся трансформаторы (НТ) , обеспечивающие снижение токов, обусловленных бросками тока намагничивания, и токов небаланса, возникающих во время переходного процесса при внешних коротких замыканиях, и компенсирующие неравенство вторичных токов трансформаторов тока.

На трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой или многообмоточных трансформаторах с несколькими питающими обмотками , когда вследствие больших токов небаланса в реле при внешних коротких замыканиях защита с насыщающимися трансформаторами не обеспечивает требуемой чувствительности, предусматривается дифзащита с торможением и установкой реле типа ДЗТ или их заменяющими.

Предварительно защита рассчитывается для случая применения реле без торможения. Если она оказывается недостаточно чувствительной, применяют реле с минимальным числом тормозных обмоток, обеспечивающих требуемую чувствительность. Ток срабатывания продольной дифзащиты должен быть отстроен от токов намагничивания и токов небаланса.

Защита силовых трансформаторов от внутренних повреждений

Для защиты от внутренних повреждений (витковых замыканий в обмотках, сопровождающихся выделением газа) и от понижения уровня масла на трансформаторах мощностью 6300 кВА и выше, а также на трансформаторах мощностью 1000 – 4000 кВА, не имеющих дифзащиты или отсечки, и если максимальная токовая защита имеет выдержку времени 1 с и более, применяется газовая защита с действием на сигнал при слабых и на отключение при интенсивных газообразованиях . Применение газовой защиты является обязательным на внутрицеховых трансформаторах мощностью 630 кВА и выше независимо от наличия других быстродействующих защит.

Газовая защита устанавливается на трансформаторах, автотрансформаторах и реакторах с масляным охлаждением, имеющих расширители, и осуществляется с помощью поплавковых, лопастных и чашечных газовых реле. Газовая защита является единственной защитой трансформаторов от «пожара стали» магнитопровода, возникающего при нарушении изоляции между листами стали.

Допускается действие газовой защиты па сигнал как при слабом, так и при сильном газообразовании на трансформаторах, имеющих дифзащиту или отсечку, не имеющих выключателей, а также на внутрицеховых мощностью 1600 кВА и меньше при наличии защиты от коротких замыканий со стороны источника питания.

Защита трансформаторов от однофазных замыканий на землю

Для защиты от однофазных замыканий на землю повышающих трансформаторов мощностью 1000 кВА и более, присоединенных к сетям с большими токами замыкания на землю, а также на понижающих трансформаторах с заземленной нейтралью предусматривается максимальная токовая защита нулевой последовательности от токов внешних замыканий на землю, действующая на отключение.

В связи с широким применением трансформаторов 6 – 10/0,4 – 0,23 кВ со схемой соединения обмоток треугольник — звезда, имеющих глухозаземленную нейтраль на стороне 0,4 кВ , у которых реактивное и активное сопротивления нулевой последовательности равны сопротивлениям прямой последовательности, токи однофазных коротких замыканий на стороне 0,4 кВ будут равны токам трехфазных коротких замыканий при коротких замыканиях на зажимах трансформатора или вблизи них.

При этих токах может работать максимальная токовая защита, установленная на стороне ВН, с достаточной чувствительностью, и защиту в нейтрали трансформатора допустимо не устанавливать, оставив ее только для защиты трансформатора при схеме блока трансформатор — магистраль при протяженном шинопроводе магистрали. Ток срабатывания реле защиты от однофазных коротких замыканий трансформаторов при коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ (защита присоединена к трансформатору тока в пулевом проводе у нейтрали трансформатора) должен составлять для соединения обмоток:

где k н —коэффициент надежности, равный 1,15—1,25; k п — коэффициент, учитывающий перегрузку и равный 1,3 для масляных и 1,4 для сухих трансформаторов при отсутствии расчетных данных, k воз — коэффициент возврата реле, k т.т — коэффициент трансформации трансформатора тока, I ном.т — номинальный ток силового трансформатора.

В сетях с малыми токами замыкания на землю защита от однофазных замыканий на землю с действием на отключение устанавливается на трансформаторах в том случае, если такая защита имеется в сети.

Защита трансформаторов от сверхтоков в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями

Для защиты понижающих трансформаторов от токов, обусловленных внешними короткими замыканиями, предусматривается максимальная токовая защита без пуска или с пуском от реле минимального напряжения , действующая на отключение выключателя. Вследствие низкой чувствительности максимальная токовая защита без пуска от реле минимального напряжения применяется только на трансформаторах мощностью до 1000 кВА.

Для защиты повышающих трансформаторов от внешних коротких замыканий. применяется максимальная токовая защита с пуском от реле минимального напряжения или токовая защита нулевой последовательности .

Максимальная токовая защита с пуском от реле минимального напряжения для повышающих многообмоточных трансформаторов получается довольно сложной (из-за наличия нескольких комплектов реле минимального напряжения) и недостаточно чувствительной по току. В этом случае применяется токовая защита нулевой последовательности . Последняя рекомендуется на повышающих трансформаторах мощностью 1000 кВА и более с глухозаземленной нейтралью.

Если защита повышающих трансформаторов не обеспечивает требуемой чувствительности, то для защиты трансформаторов допускается использовать токовые реле соответствующей защиты генераторов.

В ряде случаев для защиты мощных трансформаторов применяется токовая защита обратной последовательности, которая легко согласуется с аналогичной защитой генераторов.

На многообмоточных трансформаторах с питанием с нескольких сторон для обеспечения избирательности действия защита выполняется направленной.

Для защиты от перегрузки параллельно работающих нескольких трансформаторов мощностью по 400 кВА и более, а также при раздельной работе и наличии АВР предусматривается однофазная максимальная токовая защита, действующая на сигнал.

На необслуживаемых подстанциях защита может выполняться с действием на автоматическую разгрузку или отключение трансформатора.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Защита от перегрузки трансформатора

Все оборудование, которое используется в силовых установках должно быть надежно защищено от образования кратковременных перегрузок. Защита трансформатора от перенапряжений может потребоваться, чтобы проверить, какие нагрузки сможет выдержать устройство. Для защиты обычно специалисты используют предохранители. Если один трансформатор выполнит аварийное завершение работы, тогда другие устройства смогут полностью компенсировать номинальное напряжение. Именно этот процесс позволит обеспечить надежную работу устройства.

Читайте также:

Бюджетное напольное покрытие

Основные виды защиты силовых трансформаторов:

Предохранители и специальные трехфазные выключатели.
Использование дифференциальной защиты устройства.
Газовая защита трансформатора.
Пожарная защита.
Сигнальная страховка с помощью компьютерных программ.

Допустимые перегрузки силовых трансформаторов по напряжению

Причины допустимых перегрузок трансформаторов и автотрансформаторов в нормальных режимах работы определяются старением изоляции его обмоток — бумаги. Старение изоляции приводит к изменению исходных электрических, механических и химических свойств изоляционных материалов трансформаторов. Сроком естественного износа трансформатора, работающего в номинальном режиме, считается срок, равный примерно 20 годам.

Для нормального суточного износа изоляции трансформатора температура наиболее нагретой точки его обмоток не должна превышать 98 °C. По правилу, предложенному немецким ученым Монтзингером, следует, что если температуру увеличить на 8 °C, срок службы изоляции сократится примерно в 2 раза. В данном случае под температурой наиболее нагретой точки подразумевается температура наиболее нагретого внутреннего слоя обмотки верхней катушки трансформатора.

На практике трансформаторы работают, как правило, с переменной нагрузкой в условиях непрерывно изменяющейся температуры охлаждающей среды. В таких условиях при перегрузках может иметь место форсированный износ изоляции. При нагрузках же меньше номинальной изоляция недоиспользуется, что также экономически нецелесообразно.

Следовательно, режим работы трансформатора должен быть оптимальным, то есть близким к расчетному.

Согласно ПТЭ, допускается длительная перегрузка масляных трансформаторов и трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком любой обмотки по току на 5 %, если напряжение их обмоток не выше номинального; при этом для обмоток с ответвлениями нагрузка не должна превышать 1,05 номинального тока ответвления. В автотрансформаторе ток в общей обмотке должен быть не выше наибольшего длительно допустимого тока этой обмотки.

Продолжительные допустимые нагрузки сухих трансформаторов устанавливаются в стандартах и технических условиях конкретных групп и типов трансформаторов.

В ряде случаев такой допустимой перегрузки для оптимального использования изоляции силового трансформатора оказывается недостаточно. В этом случае продолжительность и значения перегрузок трансформаторов номинальной мощностью до 100 МВА находят по графикам нагрузочной способности в зависимости от суточного графика нагрузки, эквивалентной температуры охлаждающей среды и постоянной времени трансформатора. Это же правило относится и к трансформаторам с расщепленными обмотками.

Если при наступлении перегрузки у оперативного персонала отсутствуют суточные графики нагрузки и персонал не может воспользоваться графиками нагрузочной способности для определения допустимой перегрузки, рекомендуется пользоваться данными табл. 2.2 и 2.3 — в зависимости от системы охлаждения трансформатора (см. также п. 2.2.4).

Окончание табл. 2.3

Из этих таблиц следует, что систематические перегрузки, допустимые после нагрузки ниже номинальной, устанавливаются в зависимости от превышения температуры верхних слоев масла над температурой охлаждающей среды, которое определяется не позднее начала наступления перегрузки.

Кроме систематических перегрузок в зимние месяцы года допускаются 1 %-ные перегрузки силовых трансформаторов на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Это правило применяется в том случае, если максимум нагрузки не превышал номинальной мощности трансформатора.

Перегрузки по нагрузочной способности и по 1 %-ному правилу могут применяться одновременно при условии, если суммарная нагрузка не превышает 150 % номинальной мощности трансформатора.

При возникновении аварий, например, при выходе из работы одного из параллельно работающих трансформаторов и отсутствии резерва, разрешается аварийная перегрузка оставшихся в работе трансформаторов независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды.

При разрешенных аварийных перегрузках форсированный износ изоляции и сокращение ее срока службы считается меньшим злом, чем аварийное отключение потребителей электроэнергии.

В соответствии с ПТЭ, в аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:

Допускается продолжительная работа трансформаторов (при нагрузке не выше номинальной мощности) при повышении напряжения на любом ответвлении любой обмотки на 10 % сверх номинального напряжения данного ответвления. При этом напряжение на любой из обмоток должно быть не выше наибольшего рабочего напряжения.

Во избежание повреждения трансформаторов и развития аварии величины и время аварийных перегрузок трансформаторов должны находиться под контролем.

Время работы трансформатора при аварийной перегрузке определяется оперативно-ремонтным персоналом, он должен принять меры по замене поврежденного оборудования резервным, а затем разгрузить перегруженные трансформаторы до номинальной мощности отключением менее ответственных по категории надежности электроснабжения потребителей.

Допустимая длительная перегрузка силовых трансформаторов по ПТЭ

Тип трансформаторов	Длительно допустимая перегрузка*
Масляные	5%** [п. 5.3.14 ПТЭ ЭСС], [п. 2.1.20 ПТЭП]
С жидким негорючим диэлектриком	5%** [п. 2.1.20 ПТЭП]
Сухие***	устанавливаются заводской инструкцией [5.3.15 ПТЭ ЭСС]

* — под длительно допустимой понимается сколь угодно долгая продолжительность перегрузки;

** — указана перегрузка в % номинального тока ответвления (если напряжение на ответвлении не превышает номинального)

*** — на практике сухие трансформаторы стараются не перегружать;

Кроме того, для трансформаторов в зависимости от режима работы допускаются систематические перегрузки, значение и длительность которых регламентируются типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов и инструкциями заводов-изготовителей [п. 5.3.14 ПТЭ ЭСС], [п. 2.1.20 ПТЭП].

Видео: Дифференциальная защита

Защита трансформаторов от перегрузки — принцип действия

Электрооборудование и схемы на подстанциях должны быть защищены для избегания и контроля разнообразных повреждений из-за аномальных токов и/или неравномерного напряжения. Мы рассмотрим, как устанавливается и зачем нужна релейная защита трансформаторов от перегрузки, принцип дифференциальной защиты и прочие контрольные процессы с предохранителями.

Виды защит

Все оборудование, используемое в силовых установках или для бытовых нужд (автотрансформаторов), стандартно защищено от кратковременных перегрузок и отключений от сети. Защита блока генератора трансформатора (ГОСТ 2487-81) от перенапряжений нужна, чтобы убедиться, что устройство выдержит напряжение гораздо больше заданного лимита, для этого осуществляется выбор предохранителя. Это значит, что при сбое подачи электрической энергии, несколько устройств одновременно начнут нормализовать напряжение, из-за чего проблема решится гораздо быстрее.

Виды защит силовых трансформаторов (основные виды защиты и резервные):

Предохранители или трехфазные выключатели. Могут контролировать достаточно мощную сеть, а также помогают от грозовых скачков напряжений, очень эффективны в условиях производства или стабилизации напряжения и защиты многоэтажных домов;
Управляемые реле, которые косвенно действуют на выключатель катушки;
Пожарная защита (использование жаростойких материалов);
Дифференциальная защита трансформатора;
Газовая защита трансформатора (азотная);
Страховка при помощи специальных компьютерных программ.

Видео: проверка защиты трансформатора

Принцип действия газовой защиты

Типичный силовой трансформатор имеет газовое реле, которое состоит из двух отделений, каждое из которых выполняет отличительную функцию. Это нагнетающая газ камера, установлена прямо над барокамерой. Когда уровень газа доходит до максимума, то камера начинает в небольших количествах его выпускать, это производится при помощи небольших выхлопов или постепенного открытия клапанов. В данной конструкции, сигнализатором допустимого уровня газа служит простой поплавок.

Фото — Газовая защита

Индикатор может не только демонстрировать нынешний уровень наполненности резервуара, но и контролировать проходимость газа, работу трансформатора и многое другое при правильной настройке. Запрограммировать прибор может работник обслуживающей ТЭЦ.

Барокамера – это второе отделение газового реле, она подключается непосредственно к масляному контуру трансформатора и соединяет вертикальные каналы, открывает путь для поднимающегося газа.

Сильфон в барокамере выступает в качестве индикатора изменения давления. Внезапное повышение давления масла сжимает меха, и диафрагма начинает двигаться, также это может происходить из-за изменения атмосферного давления. Благодаря этому срабатывает специальный клапан, который отключает трансформатор, и включается дуговая защита. Сильфон – это очень нежная антикоррозийная деталь, при малейшем отклонении или повреждении, он перестает корректно работать и нуждается в полной замене.

Автоматическая релейная защита

Реле в трансформаторе представляет собой емкость с маслом, совмещенную с соединительной трубкой, выходящей из главного резервуара устройства. Используется в буровой установке для защиты от коротких замыканий, морской технике, печных трансформаторов, ГПП и т.д. Состоит из двух основных элементов: резервуара и поплавка. Поплавок крепится на шарнире таким образом, что он может двигаться вверх и вниз в зависимости от уровня масла в резервуаре реле. Один ртутный переключатель установлен на поплавок. Положение ртутного выключателя зависит от положения поплавка.

Фото — Защита реле

Нижний элемент состоит из перегородки и ртутного индикатора. Эта пластина крепится плавкими шарнирами прямо напротив входа реле в трансформатор, таким образом, что, когда масло поступает с высоким давлением, производится его выравнивание.

Помимо этих основных элементов реле, в нем есть также газовые камеры, провода, клеммы, кабеля нейтрали и т.д.

Принцип действия релейной защиты трансформатора очень прост, схема дана ниже. Он является механическим приводом, и всякий раз, когда проявляются незначительные внутренние неисправности в трансформаторе, такие как нарушение изоляции, поломка сердечника трансформатора и прочее, уровень масла падает в контейнере, из-за чего ртутный индикатор отключает трансформатор от сети питания. Конечно, это не решает проблему электромагнитного излучения, но все, же значительно продлевает срок службы и качество работы кабелей, катушек и повышающих ток линий.

Фото — Принцип работы

Принцип действия токовой дифференциальной защиты

Как правило, дифференциальная или тепловая защита предоставляется в электрических силовых и высоковольтных «сухих» трансформаторах с напряжением не менее 5MVA, с выключателями и контроллерами для защиты их от замыканий и перенапряжений.

Фото — Продольная дифференциальная защита

У неё есть определенные преимущества по сравнению с прочими видами защиты:

возникающие неисправности в ТМГ внутри изоляционного масла могут быть обнаружены с помощью реле. Дифференциальные устройства могут самостоятельно обнаружить практически все ошибки.
дифференциальное реле, как правило, сразу реагирует на любые повреждения цепей, в зависимости от их квалификации.

Диф защита имеет самый простой принцип работы, и устанавливается прямо в трансформаторный шкаф. Дифференциальные реле сравнивают между собой первичный ток и вторичный, если находят дисбаланс между ними, то срабатывает защита.

Как видите, технологические способы защиты трансформатора основаны на контроле неравенства номинальных показателей. Это может быть уровень масла, тока, напряжения сети и т.д. Особое внимание нужно уделять защите масляных трансформаторов, в частности микропроцессорная схема сможет решить многие проблемы.

Процессор автоматически контролирует уровень поступающего масла в резервуар, и как только достигнут его максимум, отключает питание устройства. Это в основном используется для собственных (бытовых) электродвигателей, распределительных подстанций, сетей или трехобмоточных трансформаторов «масляного типа» с мощностью до 10-15 кВ, очень подробно описывается в книге Шабад.

Согласно ПУЭ, дистанционная или программная защита трансформатора (автоматика) устанавливается при напряжении сети от 6 В до нагрузки в 35 В и выше, расчет установок производится только квалифицированным работником. Ранее для этого пользовались вакуумными методиками, но поплавки оказались более действенными, и максимальная защита значительно выше.

Купить устройства для защиты трансформаторов можно в любом городе России и Украины: Киеве, Москве, Санкт-Петербурге Вологде. Средняя стоимость – от 8000 рублей.

Как проложить кабель и подключить светильники на приусадебном участке

Ландшафтный дизайн… Что это? Многие ответят, что это красивые кустарники, деревья и аккуратно подстриженная трава. Но на самом то деле, это ведь настоящее искусство! Искусство с тысячелетней историей. Вспомните хотя бы Висячие Сады Вавилона (Семирамиды). И хоть построены они были более двух тысяч лет назад, но слава о них дошла до наших дней и до сих пор поражает наше воображение своим великолепием.

Ландшафтный дизайн сегодня, это целая наука. При проектировании будущего дома, практически каждый домовладелец заранее планирует расположение не только дома и пристроек, но площадок для отдыха и занятий спортом, различных лужаек, водоемов, деревьев и кустарников, дорожек и светильников… Вот это все и можно назвать ландшафтным дизайном.

Самостоятельно все продумать до мелочей, достаточно сложно. Ведь при проектировании следует учесть не только расположение растений, дорожек и строений, но также и автоматическую систему полива, дренажа для воды, освещение и т.д. Со всем этим разобраться вам поможет специалист – ландшафтный дизайнер.

Немалую роль во всем этом многообразии отводиться освещению. Освещение можно условно разделить на декоративное и рабочее. Но речь, в данной статье, пойдет не о светильниках, а о том, как правильно и грамотно подвести электричество к этим самым светильникам, какие кабеля необходимо использовать и что для этого необходимо знать.

Итак, для питания светильников лучше всего использовать специально предназначенный для этого кабель. Идеальным вариантом будет применение бронированного кабеля, например кабель ВБбШв или АВБбШв (алюминиевые жилы).

Такой кабель, благодаря защитной броне, защищен от случайного механического повреждения. Изоляция кабеля из из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), защитит кабель от агрессивного воздействия грунта.

Кроме бронированного кабеля, возможна прокладка кабеля без брони. Но в таком случае рекомендуется прокладывать кабеля в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах.

Многие электрики применяют для защиты от механических повреждений обыкновенную гофрированную трубу или металлорукава. Это, скажем так, не совсем правильно. Дело в том, что такая труба не предназначена для прокладки в земле. Буквально через год она, под воздействием солей и кислот, содержащихся в грунте, просто раскрошиться, а метал сгниет. В итоге кабель останется незащищенным.

Одним из важнейших правил при прокладывании магистралей, является глубина залегания кабеля. В средних зонах кабель обычно закладывают на глубину не менее 70 см от поверхности. Связано это с тем, что примерно на такую глубину промерзает грунт. Если климат в вашем регионе более суровый и глубина промерзания больше, то, следовательно, необходимо и кабель уложить, ниже этой глубины. В противном случае, промерзший грунт просто порвет кабеля.

При прокладке кабеля в земле, не стоит давать сильное натяжение, пусть лучше будет с небольшим «провисом», на случай проседания грунта. Перед засыпкой кабеля землей, грунт необходимо просеять, чтобы камни и посторонние предметы не повредили кабель.

В случае если кабель будет защищен полиэтиленовой трубой, концы трубы следует плотно закрыть, для предотвращения попадания в нее влаги, камешков, посторонних предметов.

Для предотвращения поражения электрическим током, многие производители выпускают светильники с лампами, рассчитанными на низкое напряжение. В этом случае следует очень внимательно и серьезно отнестись к сечению жил кабеля, к способу подключения. Если сечение кабеля окажется малым, падение напряжения на длине кабеля окажется настолько большим, что светильник, находящийся в конце цепи, будет светить на порядок меньше, чем первый, в этой же цепи.

Для подключения наружного освещения в распределительном щитке, необходимо использовать отдельный автоматический выключатель. Номинал выключателя должен соответствовать нагрузке. Также не помешает в цепь включить УЗО. Оно (УЗО), в случае утечки тока, сработает, предотвратив тем самым, поражение электрическим током.

Монтажные работы следует доверять профессиональным монтажникам. По окончанию всех работ, попросите проверить кабель на пробой. Также необходимо сделать подробный план, на который будут нанесены все коммуникации, включая электрические кабеля.

Соблюдение столь простых, на первый взгляд, Правил, значительно увеличит срок службы кабельных сетей, сделает их эксплуатацию безопасной.

Как подключить уличные светильники — рассказываем вопрос

Хорошая освещенность улицы возле дома — одна из основ комфортной и безопасной жизни. Монтаж уличного освещения позволяет решить и другую задачу, состоящую в облагораживании территории, подчеркивании архитектурных достоинств двора и самого дома.

Важно знать

Какое бывает освещение?

На сегодняшний день освещение на улице может выполнять декоративную и техническую функции.

Декоративная подсветка территории

В первом случае источники света устанавливаются по всему саду, украшая различные малые архитектурные формы, водоемы и цветники на даче. Такие уличные фонарики могут излучать заливающий свет различных цветов радуги.

Техническое освещение на территории отвечает за безопасность. Фонари данной группы устанавливаются вдоль садовых дорожек, на входе в дом, во двор. Также светильники могут освещать фасады построек и ограждение, как показано на фото.

Техническая (функциональная) подсветка территории

Какие бывают светильники?

Светильников в современном мире не пересчитать. Для уличного освещения на даче и в частном доме чаще всего используются следующие изделия:

фонари на столбах;
настенные фонари;
подвесные лампы;
прожекторы;
светодиодные ленты;
светильники на коротких ножках.

Какой вариант выбрать, решать Вам. Главное, чтобы он был эффективным и в то же время экономил электроэнергию. Сразу же рекомендуем просмотреть инструкцию по сборке самодельного светодиодного прожектора для дачи:

Прожектор для улицы на светодиодах

Способы прокладки кабеля

От главного распределительного щита во дворе должны идти несколько групп проводов. Одна – в дом, вторая – для уличного освещения приусадебного участка, остальные – для электроснабжения садовых построек (гаража, хозблока, бани). От щита к осветительным приборам кабель может прокладываться двумя способами: подземным и воздушным.

Первый вариант более предпочтительный, т.к. в данном случае ландшафтный дизайн дачи не будет испорчен кабелями, проложенными на газоне и вдоль садовых дорожек. К тому же такой способ прокладки безопаснее, т.к. электропроводка будет защищена от механических повреждений.

Воздушный способ применяется там, где он будет более целесообразный: под крышей дома, между высокими столбами и т.д. Его недостаток – склонность к повреждению, а также меньший срок службы. В то же время воздушная прокладка кабеля на даче менее трудоемкая и на порядок дешевле.

Читайте также:

Акустические провода

Виды опор

Так как большинство уличных светильников устанавливаются на опорах, то о данных конструкциях тоже следует поговорить. На сегодняшний день существуют железобетонные, деревянные, металлические и даже пластиковые фонарные столбы. Материал их изготовления зависит от условий применения и вида светильника.

Помимо этого следует отметить, что опоры уличного освещения могут быть представлены вертикальными столбами, настенными кронштейнами и даже натяжным тросом. Тут, опять-таки, все зависит от того, где и как будет установлен фонарь на даче. Единственное, что хотелось бы порекомендовать: выбирайте опоры с качественным креплениями и герметичным местом прокладки провода. Такие изделия заметно повысят срок службы освещения в саду.

Способы монтажа

Уличное освещение выполняется с помощью различных типов светильников. Это позволяет не только создавать оптимальный поток света, но и декорировать территорию. Следует понимать, что для таких целей желательно покупать светильники, которые способны выдержать воздействие влаги и перепады температур.

Монтаж таких систем может выполняться несколькими основными способами:

Крепление на стены. Для установки применяют светильники, оснащенные специальным каркасом. Фиксация устройства выполняется с помощью дюбеля или анкера.
Установка в фундамент. Подобный подход очень часто предполагает использование металлических опор, которые и превращают его в фонарь. Для монтажа такого светильника подбирается металлическая труба, к которой и фиксируется прибор. Затем вся конструкция устанавливается в почву и заливается бетоном.

Прокладка кабеля под землей

Начинают работу с подготовки траншей. Заранее составляете схему расположения всех светильников на своем участке.

После чего, от места выхода кабеля с щитовой РЩ-0,4кв, прокапываете вдоль всех этих точек траншею глубиной 70см.

Далее на дно засыпаете песчанную подушку высотой в 10-15см.

Поверх нее укладываются ПНД трубы. В конечном итоге у вас должен получиться примерно вот такой пирог.

Каждая труба должна иметь выход в местах установки уличного светильника. То есть, довели до первого ближайшего, сделали подъем выше уровня земли и отрезали.

Потом отсюда проложили таким же образом вторую, третью и т.д. Таким образом у вас в дальнейшем получится так называемая параллельная схема подключения уличных светильников.

В каких-то точках может быть по 3 ли 4 выхода трубы на поверхность. Все зависит от схемы освещения и мест расстановки садовых фонарей.

Кое-где рекомендуется сделать отдельный выход под розетки.

Они бывают очень полезны на территории сада.

После полной укладки труб, тросиком затягиваете в них кабель и оставляете некоторый запас (примерно в 30-40см) в каждой светоточке на выходе из трубы.

Разрезаете в этих местах кабель и тяните его к следующему фонарю.

Если у вас разветвленная система освещения и проложено несколько линий, то каждый из кабелей стоит заранее подписать.
Когда все провода проложены присыпаете траншею землей.

На глубине от поверхности в 30см желательно проложить сигнальную ленту.

Стоит она недорого, зато вы в будущем, когда захотите произвести перепланировку или проложить еще дополнительные коммуникации на участке, данной лентой защитите свой кабель от случайного повреждения.

Необходимые материалы

Для организации уличного освещения понадобится комплект материалов:

Провода. Для условий улицы понадобятся кабели в двойном слое изоляции. Все их жилы имеют поливинилхлоридное покрытие, а также общий защитный слой. Используются медные проводники, так как они не теряют своих качеств при изгибании. При этом стоимость медной проводки значительно выше по сравнению с алюминиевой. Если кабели будут прокладываться воздушным способом, для их поддержки понадобится натяжка. Для этого между опорами протягивают проволоку с нержавеющим покрытием диаметром 4-5 мм. К ней небольшими отрезками медной проволоки присоединяют питающий кабель. Если он прокладывается подземным способом или по стенам постройки, его размещают в металлопластиковый короб.
Светильники. Для наружного освещения нужно выбирать светильник закрытого типа с герметичным корпусом. Цоколь прибора должен быть выполнен из керамики. Светильники для помещений на улице небезопасны и долго служить не будут.
Лампы.
Автоматы-предохранители. Система уличного освещения должна комплектоваться автоматом, чтобы при коротком замыкании не обесточить все здание. Не допускается подключение системы к обычной розетке. Необходим автомат на электрощите.
Коробки-коммутаторы. В них стыкуются провода. Для установки светильника применяют стальные коробки. Такие конструкции можно приобрести в магазине электротехнических товаров.

Совет! Указанные выше материалы лучше приобрести у одного продавца, так как в этом случае проще получить хорошую скидку.

Выбор светильника и ламп

Отдельно стоит сказать о выборе подходящих светильников и лампочек. К наиболее востребованным типам конструкций светильников относятся:

настенные;
на столбах или других вертикальных опорных конструкциях;
подвесные;
на ножках;
прожекторы;
диодные ленты.

Для освещения улицы подойдет любой тип ламп, однако все они имеют особенности:

Лампы накаливания. В настоящее время считаются устаревшими ввиду расточительного потребления электроэнергии, склонности к перегреву и недолговечности. Обычно такие лампы используют только в качестве временного варианта.
Галогенные лампы. По сути, являются разновидностью, хотя и более продвинутой, ламп накаливания. Встречаются чаще всего. Отличаются эффективностью, долговечностью, качественным световым потоком. К недостаткам галогенных ламп относятся шумность и содержание токсических паров внутри устройства. Однако в условиях улицы эти недостатки некритичны.
Ртутные лампы. К таковым относятся почти все уличные светильники советского образца. Управление осуществляется с помощью пускового аппарата. Скорость подключения ртутной лампы сопряжена с температурой окружающей среды. В холодную погоду лампа зажигается заметно дольше. Ртутные светильники неустойчивы к перепадам напряжения, вследствие которых часто выходят из строя. Лампы склонны к перегревам, что компенсируется наличием особых термоустойчивых проводов. Ртутные лампы предназначены для освещения больших территорий.
Металлогалогенные лампы. Внутри них есть ртуть, инертный газ, а также галоиды. Вследствие разогрева твердых веществ образуется газ, дающий излучение. Мощность металлогалогенной лампы зависит от количества задействованных цоколей. Такие лампы отличаются энергоэффективностью, высокой светоотдачей, качественной передачей цвета. К недостаткам относятся высокая стоимость и длительный процесс запуска.
Люминесцентные лампы. Являются наиболее прогрессивным на сегодняшний день источником света. К достоинствам таких ламп относятся экономичность, длительный срок эксплуатации, отсутствие перегрева и мерцания, качественный свет. Среди недостатков — высокая стоимость, постепенное уменьшение яркости свечения.

При покупке светильника для улицы следует обратить внимание на такие характеристики:

Уровень защищенности от внешних воздействий. Каждый светильник маркируется буквами IP и числовым кодом (две цифры). Фонарь для уличного освещения должен иметь степень защиты не меньше IP65. Светильники с кодом IP68 — еще лучший вариант, они способны находиться под водой и не терять при этом рабочих качеств.
Материал, из которого изготовлен корпус светильника. В условиях улицы лучший вариант — корпус из металла (алюминий). Пластиковые конструкции не подходят для уличной эксплуатации.
Форма дефлектора. Светильники круглой формы идеальны, если нужен четко сфокусированный свет на небольшой территории. Квадратные приборы освещают внушительные площади, а трубчатые используют для подсветки скромных участков.

Датчики

Сэкономить электроэнергию, оптимизировав работу системы освещения, можно, установив датчики движения. Эти устройства включают светильник при обнаружении движущегося объекта в определенном радиусе и отключают освещение, когда объект отдаляется.

Существуют и другие типы датчиков, например, реагирующие на уровень освещенности. Как только на улице становится слишком темно, светильник автоматически включается. И, наоборот, с наступлением утра отключается.

Все уличные датчики защищены от влажности и попадания пыли. Такие устройства эксплуатируют как зимой, так и летом.

Как подключить свет на улице?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть схему подключения уличного освещения. Одной из ее составляющих есть реле.
Реле — это устройство для регуляции работы электроцепи, которой можно управлять, задав параметры, время. Также реле могут быль устройства, реагирующие на изменения внешней среды, вследствие чего запускается процесс смыкания контактов. Бывают фотореле (реагирующие на освещенность), акустическое, тепловое реле.

На наш взгляд, более оптимальным вариантом для улицы есть фотореле.
Рассматривая схему подключения фотореле, остановимся на выборе устройства. Максимальная нагрузка составляет от 1000 до 2300 Вт. Покупайте реле проверенных производителей, обратите внимание на степенью защиты IP44 (защита от внешних воздействий).

Обязательно прочтите инструкцию, так как цвета проводов у всех фирм разные. В инструкции должны быть их обозначения.

Это фаза, ноль, фаза коммутирующая (на светильник). Эти соединение лучше производить через специальную распределительную коробку, где удобно закрепляются все проводки. Коммутирование нагрузки — это прерывание фазного напряжения и его включение.

Подключаемый к проводу рабочий «ноль» используется для электропитания (рабочее напряжение 230 В). От лампы выходят: ноль, коммутирующая; от реле: ноль (соединяясь с соответствующим проводом от лампы), коммутирующая (идет на светильник), фаза. Из распределительной коробки выходят два провода: ноль и фаза. Как видите, схема подключения уличного освещения вполне пригодна для установки собственными руками, главное ее изучить.

Этапы работ: установка светильника на стальной или алюминиевой стойке

Подготовительный этап

Очищаем место для монтажа опоры. Убираем садовый мусор, подготавливаем инструмент и материалы:

Любое приспособление для обустройства отверстий в материале. Подойдет коловорот;
садовая либо штыковая лопата;
мастерок;
цемент и песок;
вода;
емкость для замешивания цементно-песчаного раствора;
доски и бруски для сооружения опалубки.

Расчеты и проводка

Стандартная схема подключения светильника изображена на представленном ниже рисунке.

К фазе можно подсоединить различные датчики или же ограничиться обыкновенным механическим выключателем. Кабель укладывается на глубину от 60 см. Если он проходит под местом стоянки или движения авто, глубина – от 1 м. Желательно составить план-схему электропроводки садово-парковых светильников.

Выбираем электрический провод для наружной проводки на улице

При организации проводки внутри помещения многие не задумываются о выборе провода и часто используют первый попавшийся вариант. При прокладке на улице такой подход недопустим, ведь здесь присутствует ряд негативных факторов — колебание температур, влияние УФ лучей, повышенная влажность, риск механических воздействий и прочие. Вот почему важно знать, какой провод использовать для проводки на улице, и что учесть в процессе его прокладки.

Особенности конструкции и маркировки

Чтобы не ошибиться с выбором, важно разобраться с тонкостями маркировки и расшифровкой каждой буквы в названии изделия. Все кабеля условно делятся на две категории — одножильные и многожильные.

Сама жила может быть цельной или формироваться из множества проволочек небольшого сечения. Во втором случае провод обретает дополнительную мягкость, лучше гнется и практически не ломается в случае перегиба.

При изготовлении жил, как правило, применяется два вида металла — алюминий и медь. Исключением являются специальные изделия, где допускается применение сплавов. К слову, кабель для уличной проводки СИП имеет алюминиево-стальные жилы.

Для прокладки в домашних условиях применяются провода с медными жилами, имеющими лучшие характеристики и рассчитанные на большие токи. Жилы из алюминия ранее применялись из-за дешевизны и большей доступности, но сегодня от них отказываются из-за плохой стойкости к коррозии и ломкости.

При изготовлении изоляции для проводов может применяться:

Резина.
ПВХ материал.
Полиэтилен.
Свинец и прочие материалы.

Маркировка проводов

Если материал жилы алюминий, провод маркируется буквой А. Медь является материалом жил по умолчанию и, следовательно, не отражается в маркировке.

По назначению провода маркируются так: Ш — установочный, К — контрольный, М — монтажный и прочие.

П — полиэтилен.
Н — негорючая резина.
B — ПВХ.
К — капрон.
Пс — самозатухающий полиэтилен.
С — свинец.
Пв — вулканизирующий полиэтилен и прочие.

Уровень защиты кабеля:

Б — с бронированной оболочкой.
Г — без брони (гибкий).
А — асфальтированный и так далее.

В дополнение к буквенному обозначению присутствует и цифровая маркировка. В ней первый символ отражает количество жил, второй — сечение, а третий — класс номинального напряжения. Если первой цифры нет, кабель имеет одну жилу.

Какой провод применять для проводки на улице: лучшие варианты

Мы плавно подошли к главному вопросу, какой использовать провод для наружной проводки, чтобы быть уверенным в его надежности и способности выдержать негативные природные воздействия. Главные требования, которые предъявляются к таким изделиям — стойкость к горению, прочность и не гигроскопичность.

К наиболее популярным типам стоит отнести:

СИП — силовой кабель для улицы, способный проводить напряжение до 1000 В. Конструктивно изделие представляет собой группу проводов, имеющих индивидуальную изоляцию и алюминиевые жилы. Такая продукция имеет собственные подвиды (СИП -1, 2, 3 и так далее) и выпускается во многих странах мира. Главной особенностью является черная изоляция проводов. Применение такого кабеля гарантирует большую надежность при воздушной прокладке и снижает затраты на монтаж. Дополнительное преимущество — компактность, что позволяет использовать кабель даже в условиях дефицита пространства.

АВБбШв — изделие, в основе которого лежит группа проводов с жилами из алюминия, объединенными под одной бронированной оболочкой. Одной из разновидностей кабеля является ВБбШв — вариант с медными проводами. Особенность — возможность прокладки в грунте без применения дополнительной защиты и стойкость к механическим воздействиям. Главные характеристики:

Наличие стальной ленты в оболочке.
Изоляция проводов выполнена в разном цвете для удобства прозвонки и подключения.
Внешняя оболочка выполнена в черном цвете.
Стойкость к влаге и перепадам температур.
Ресурс — 30 лет.

Из-за наличия брони кабельная продукция такого типа отличается повышенной жесткостью, что создает дополнительные проблемы в процессе укладки.

NYY — кабель, отличающийся универсальностью и надежностью в эксплуатации. Может иметь медные или алюминиевые жилы. Это изделие все чаще применяется для внешней проводки в грунте или по воздуху, а также для подключения электроприемников внутри помещений. Главные характеристики:

Стойкость к воде и огню.
Соответствие международным нормам.
Наличие разноцветной изоляции проводов.
Удобство организации проводки на улице.
Черная внешняя оболочка их ПВХ пластика.
Стойкость к перепадам температур.
Ресурс — 30 лет.

Такой кабель выпускается на многих заводах, что обусловлено его универсальностью и надежностью. Главным конкурентом изделия считается кабель ВБбШв, о котором упоминалось выше.

NYM — надежный кабель, которые активно применяется в производстве и при создании проводки на улице. Его особенность заключается в универсальности и возможности эксплуатации в различных условиях. Характеристики:

Соответствие нормам союза электротехников Германии.
Термостойкость и способность работать в широком температурном диапазоне.
Не гигроскопичность и прочность, что позволяет прокладывать изделие в бетоне или в слое штукатурки.
Сечение круглое, цвет — серый.
Стойкость к огню.

При прокладке проводки на улице с применением NYM рекомендуется защита от попадания солнечных лучей. Такая кабельная продукция производится на многих заводах, расположенных в Европе и России. Некоторые производители изготавливают кабель по индивидуальному ТУ, но такие изделия имеют меньшую цену и, соответственно, худшее качество. Применение подобных кабелей для организации внешней проводки не рекомендуется.

Альтернативные решения

Кроме рассмотренных выше, стоит выделить ряд других марок кабелей, применяемых при организации уличной проводки:

ПВС — гибкий кабель с ПВХ оболочку и маркированными проводами. Количество жил от двух до пяти.
ВВГ — силовой кабель с числом жил от одной до пяти. Отличается плоской формой и наличием двойной изоляции, что допускает применение провода на улице.
ПВ, АПВ, ПВ1 и прочие провода подходят для прокладки внешней проводки, но только при условии нахождения в трубах. Главный недостаток — наличие одинарной изоляции, что делает их незащищенными к механическим воздействиям.
ВБбвнг — изделие, отличающееся огнестойкостью и гибкостью. Количество жил от одной до шести. Чаще всего применяется для подключения переносных устройств.

После трагедии, которая произошла в Нью-Йорке в 2000 году в здании Bell Telecom, производители кабельной продукции изменили нормы безопасности. Причина — выделение оплеткой проводов токсических газов в процессе горения, из-за которых и погибла большая часть людей. Кроме того, токсические газы негативно влияют и на сложную электронику. Вот почему на современном этапе производители делают упор на изготовление негорючих проводов, отличающихся низким уровнем газо- и дымовыделения.

Правила монтажа проводки на улице

При выборе провода для наружной проводки важно учесть особенности его прокладки. Здесь существует ряд правил, касающихся защиты и расстояния до жилых зданий. Так, дистанция от кабеля до крыльца должна быть не меньше 250 см, а до балкона или окна — 100 и 50 см соответственно. Если проводка имеет вертикальное исполнение, расстояние от поверхности земли должно составлять 275 см, до балкона или оконного проема — 100 и 75 см соответственно.

Если провод прокладывается по стене, стоит соблюсти ряд правил:

В случае применения отдельно взятых проводов обязательно применение пластиковых или металлических труб.
Соединение проводов должно обеспечиваться с помощью клеммников (скрутка запрещена).
При подвесе кабеля между зданиями обязательно применение троса и гофрированного рукава.
Соединение проводов должно производится только в герметичных распредкоробках.
Монтаж проводки на крыше запрещен.

В процессе прокладки проводов на улице стоит учесть еще ряд важных нюансов. Так, сеть частного дома может подключаться к источнику питания 3-х или однофазного напряжения (380 или 220 Вольт соответственно). Если проводка делается по воздуху, рекомендуется применение провода СИП-4.

Бронированные провода марок ВБШв или АВБШв больше подойдут для подземной прокладки. Особенность таких изделий — стойкость к воде и механическим повреждениям. Для наружной проводки, как правило, применяются провода с алюминиевой жилой большего сечения, что позволяет снизить расходы на монтаж.

Краткие рекомендации по способу прокладки

Еще один фактор, который должен быть учтен — способ прокладки. Наиболее популярные варианты:

Воздушный. Такой вариант подойдет для случаев, когда кабель имеет длину от 3-х метров. Преимущества метода заключаются в высокой скорости монтажа и удобстве обслуживания. С другой стороны, страдает эстетичность и снижается ресурс изделия. В процессе такой прокладки применяется стальной трос, к которому с помощью стяжек крепится сам кабель.
Под землей. Этот способ применятся в большей части случаев, когда требуется проложить длинный кабель. Монтаж производится в несколько этапов — выбор типа кабеля, разметка места и прокладка. Глубина траншеи — около 70 см. Снизу должна быть «подушка» из песка толщиной около 8-10 сантиметров. Кабель должен прокладываться без натяга, после чего он засыпается песком, грунтом и в конце трамбуется.

Пример прокладки кабеля в траншее показан в этом видео:

Итоги

Выбирая провод для монтажа на улице, стоит учесть множество факторов, а также заранее продумать способ прокладки. Помните, что от правильности выбора кабеля и соблюдения правил ПУЭ в процессе прокладки зависит ваше спокойствие, безопасность, а иногда и жизнь.

Уличное освещение для загородного дома — 3 этапа работ. Инструкция по сборке схемы автоматики.

Монтаж уличного освещения в загородном доме можно разделить на три этапа работ:

раскопка траншеи и укладка кабеля

монтаж закладных и установка светильников

сборка схемы и подключение автоматики освещения

Но лучше всего применить более универсальный вариант с реализацией обоих способов в одной щитовой. Его то и рассмотрим более подробнее.

До начала работ вам потребуется закупить следующие материалы:

Для освещения с потреблением не более 16А обычно хватает данного сечения. Но все может зависеть от протяженности участка и мощности ламп.

Если вы не ограничены финансово, то можно выбрать бронированный кабель. В этом случае не придется использовать трубы ПНД.

Однако разделывать его как в щитовой, так и при подключении светильников будет не просто. Поэтому большинство использует привычную марку ВВГнГ 3*1,5мм2.

нормально открытыми