На сегодня установка УЗО во многих зарубежных странах давно стала обязательной в каждом деревянном доме и квартире [27].
Электротехническая промышленность выпускает различные устройства защитного отключения (рис. 1.32), но все они имеют одну основную характеристику: номинальное значение дифференциального тока, при котором происходит срабатывание УЗО.
Рис. 1.32. Модели УЗО, совмещенные с автоматическим выключателем
Кроме этого, при выборе УЗО необходимо обратить внимание на его тип. Чаще всего в жилых помещениях применяют УЗО класса АС, гарантирующее защиту от тока утечки синусоидальной переменной формы. Этот тип, кстати, наиболее дешевый. Но, как известно, на безопасности экономить не стоит, поэтому более предпочтительны устройства типа А, поскольку они срабатывают как при переменном, так и при постоянном дифференциальном токе, ведь использование различных видов тока присуще компьютерам, аудио-, видеосистемам и т. п.
Если говорить о конструкции, то УЗО может быть электронным либо электромеханическим. Первые базируются на электронной схеме, для функционирования которой необходима энергия, поступающая от внешних источников или от контролируемой сети, вторые же обходятся без питания, поскольку достаточно появления дифференциального тока. Поэтому, несмотря на то, что электромеханические устройства защитного отключения несколько дороже электронных аналогов, они считаются более надежными, т. к. могут выполнять свою защитную функцию даже в случае обрыва проводников. В то время как электронное УЗО при отсутствии тока либо выходе из строя электрической схемы уже не сработает.
В цепи, где действует УЗО, нулевой рабочий провод не должен иметь контакта с нулевым проводом заземления и заземленными элементами на участке.
Приобретая устройства защитного отключения, следует остановить свой выбор на УЗО, которые представляют собой единую конструкцию с АВ (автоматическим выключателем), который обеспечивает защиту от сверхтока.
Глава 2
Автономные источники электроэнергии загородного дома
Очень часто загородный дом находится вдали от централизованных источников электроэнергии. В связи с этим возникает необходимость иметь автономные источники электроснабжения. Помимо прочего, их наличие позволяет сделать дом неуязвимым от воздействия различного рода неблагоприятных факторов, связанных с частым отключением электроэнергии и ее длительным отсутствием. Обеспечить постоянное электропитание дома можно с помощью различных устройств: генераторов на жидком топливе, ветрогенераторов, солнечных батарей, термогенераторов и др. Выбор источника электрической энергии зависит от конкретных природных условий и экономической состоятельности владельца дома.
2.1. Постановка и решение проблемы
Полностью энергетически независимый загородный дом создать можно, но стоимость такого проекта будет довольно высокой. Такой «островок жизни» должен иметь генераторные электростанции на жидком топливе, ветрогенераторы, солнечные батареи и инверторно-аккумулярные системы (рис. 2.1) [1].
Рис. 2.1. Автономная система энергопитания загородного дома
Примечание
Инверторы – это преобразователи напряжения постоянного тока (преобразователи постоянного напряжения) от аккумуляторных или солнечных батарей, топливных и других генераторов, гидрогенераторов малой мощности в переменное напряжение 220 В 50 Гц.
Сравнивать эффективность получения электричества от любого из существующих автономных источников и из центральной сети невозможно в принципе [2].
Существует четыре варианта выбора использования автономной системы.
• Полностью автономная система в местах, где нет централизованного электроснабжения.
• Резервная система совместно с централизованной без аккумуляторов.
• Резервная система совместно с централизованной с использованием аккумуляторов.
• Полное отключение от централизованной системы электроснабжения и переход на автономную.
Если создается автономный вариант системы получения электроэнергии и в доме существует своя электрическая сеть, то в этом случае необходимо сделать экономический расчет и определить целесообразность отключения или неотключения этой электросети. Практика показывает, что лучше оставить имеющуюся электрическую сеть дома и включить ее в состав комбинированной сети с солнечными батареями. В этом случае проявятся отчетливо преимущества солнечных электростанций.
Проведенные расчеты показали [3], что автономная система электроснабжения дома более выгодна, чем подключение к центральным сетям при определенных условиях:
• суммарная мощность потребителей (электрических нагрузок) не превышает нескольких киловатт;
• потребляемая электроэнергия дома меньше нескольких киловатт в час за сутки;
• расстояние до точки подключения к сетям централизованного электроснабжения более нескольких сотен метров.
Нужно учитывать и другие аспекты данного вопроса. При подключении к сетям централизованного электроснабжения вы обязаны оплатить услугу. Например, в Московской области это более 30 тыс. руб. за каждый киловатт установленной мощности. Стоимость прокладки низковольтной ЛЭП в разных регионах колеблется от 300 до 500 тыс. руб. за 1 км. Кроме того, в дальнейшем придется платить за потребляемую электроэнергию по расценкам энергосетей.
Собственная автономная система электроснабжения имеет достоинства и недостатки.
Достоинства:
• не нужно платить за подключение к сетям централизованного электроснабжения и строительство ЛЭП;
• независимость от цен на электроэнергию;
• вы сами являетесь хозяином своего оборудования;
• возможность вырабатывать электроэнергию тогда, когда в этом есть необходимость.
Недостатки:
• затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования. Особенно это относится к системам, содержащим дизель– или бензоэлектрический агрегат, как основной или резервный источник электроснабжения;
• необходимость постоянно следить за состоянием аккумуляторной батареи. (Заметим, что фотоэлектрические батареи требуют минимального обслуживания.)
Если выбран вариант обустройства собственной автономной системы электроснабжения, то источников электроэнергии может быть один или несколько. Обычно состав автономной системы следующий:
• жидкотопливный генератор (ЖТГ);
• ветроэлектрическая установка;
• фотоэлектрическая батарея.
Основным может быть любой из перечисленных источников. Остальные могут использоваться как дополнительные или резервные. В автономную систему электроснабжения загородного дома, кроме источника питания, входят инверторно-аккумулярная аппаратура и электротехническое оборудование (щиты, выключатели, автоматы, предохранители, кабели, система заземления и т. д.).
Аккумуляторная батарея (АБ) является необходимым элементом в системах на возобновляемых источниках энергии в силу непостоянства возобновляемого ресурса. Даже если основной источник – ЖТГ, то наличие аккумуляторной батареи позволяет включать его на непродолжительное время в течение дня и получать электроэнергию непрерывно.