Принципиальная схема электроснабжения жилого дома: Принципиальная Схема Электроснабжения Жилого Дома

Содержание

Схема электроснабжения многоквартирного жилого дома • Energy-Systems

 

Функциональная задача при электроснабжении жилых домов

Предоставление надежности и выполнения всех условий, которые на это влияют – вот, что является первоочередной, функциональной задачей электроснабжение дома. В свою очередь, необходимо понимать, что схема электроснабжения жилого дома имеет отличительные характеристики от схем электроснабжения, например, многоквартирного дома или промышленного предприятия. Безусловно, общим элементом, как и для проектирования электроснабжения всех, без исключения объектов, выступает необходимость иметь структурную документацию самого здания. Схема электроснабжения многоквартирного жилого дома отображает главные магистрали (ими выступают центральные линии), благодаря которым предоставляется электроснабжение.

Пример проекта электроснабжения многоэтажного дома

Назад

1из7

Вперед

Главным фактором при этом выступают потребители (электроприемники). Все электрические приемники бытового характера можно разбить на несколько групп. А именно:

  1. Само освещение дома. Наличие осветительных установок жилого дома – обязательно, при осуществлении его электроснабжения.
  2. Потребители, использующие мощные силовые нагрузки.  Такие потребители используются и в частных домах, но для многоквартирного дома электроэнергии потребуется больше для силовых потребителей, так как количество их гораздо больше. Непосредственно силовыми потребителями в таких объектах выступают установки лифтов любого вида (пассажирские или грузовые), а также системы вентиляции дома и системы дымозащиты. Иногда к ним относятся насосные устройства водоснабжения
  3. Потребители бытового характера, осуществляющие телевизионный и радиоприем.

Также, большое значение, когда составляется принципиальная схема электроснабжения жилого дома, является определение пренадлежности схемы к конкретной категории надежности.

При составлении схем по категориям надежности первоочередно обращают внимание на то, какое количество питающих элементов электроснабжения необходимо. Различают схемы по трем категориям надежности.

Схемы электроснабжения многоквартирного дома

Схемы с первой категорией надежности чаще используются для электроснабжения производственных объектов и больниц. Также есть ряд приемников многоквартирного дома, которые должны работать только по схеме первой категории надежности. Таковыми являются пожарные и дымоудаляющие системы, освещение при эвакуации и системы сигнализации. Питание осуществляется двумя кабелями, которые, в свою очередь, присоединяются к двум автономным трансформаторным подстанциям.

Это очень практично, ведь при возникновении проблем с каким-то одним составляющим элементом (с линией или трансформаторной подстанцией), второй, благодаря устройству, которое обеспечивает автоматическое включение резерва, будет продолжать осуществлять питание.

Для схем второй категории, как и для первой, питание осуществляется подключением к разным трансформаторам двух линий (кабелей). Включение резерва проводится дежурным персоналом. Такая схема нашла свое применение в пятиэтажных домах, с газовыми плитами. На время осуществления подключения резерва (переключение на второй (резервный) кабель, который, в свою очередь, более надежный, чем первый), допускается задержка в доставке электрического питания. Кабельные линии также присоединяются к автономным трансформаторам, как и в первой категории надежности.

Если подключение дома осуществляется одним кабелем и выходит он от одной трансформаторной подстанции, то это означает, что используется схема электроснабжения третьей категории надежности (самая простая). Когда происходит аварийная ситуация, то для устранения ее неблагоприятных последствий (например, прекратилась подача электроэнергии), перерыв по времени не должен превышать суток. Применяется зачастую для электроснабжения домов пятиэтажных с газовыми плитами и девятиэтажных с электрическими плитами.

Необходимо очень серьезно подходить к выбору схем электроснабжения многоэтажных домов с большим количеством квартир, первостепенно руководствуясь определением необходимой принадлежности к той или иной категории надежности осуществления питания электрической энергией жилого дома. Хочу еще добавить то, что нужно постоянно проводить разного рода мероприятия по усовершенствованию технической составляющей категорий надежности (например, осуществление замены трансформатора на более мощный). Их проведение наиболее актуально во время подготовки электросетей к отопительному сезону.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Онлайн расчет стоимости проектирования

Схема электроснабжения частного дома 380В 15 кВт

Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.

Однофазное и трехфазное подключение

Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.

При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.

В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.

Подключение по трехфазной схеме

В первую очередь требуется подготовить всю необходимую документацию. Она включает в себя технические условия эксплуатации, которые выдаются организацией – поставщиком электроэнергии. На основании технических условий осуществляется составление проектной документации на электроснабжение объекта.

Вам понадобятся следующие документы:

  • Договор с энергоснабжающей организацией.
  • Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
  • Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
  • Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

В составляемом проекте учитываются особенности дальнейшего потребления электроэнергии. Все потребители разделяются на группы, которые включают в себя розетки и систему освещения. Каждая группа может быть отдельно выключена, если требуется провести ремонтные работы. В это время другая группа продолжает использоваться, не доставляя хозяевам излишних неудобств.

Для всех групп выполняются расчеты максимальной мощности потребления электроэнергии. В соответствии с этим выбирается и наиболее оптимальное сечение проводников. Как правило, линии освещения прокладываются кабелем, сечение которого составляет 1,5 мм2, а для розеток необходимо уже не менее 2,5 мм2. Каждая группа подключается к автоматическим защитным устройствам, исключающим возгорание проводки в случае короткого замыкания.

Таким образом, при наличии проекта подключения можно выполнить расчеты потребности в материалах, приборах и оборудовании, а также заранее определить размеры электрощита. На прилагаемых схемах отмечаются все места, где располагаются выключатели, розетки, стабилизирующие устройства и другое стационарное оборудование.

Непосредственное подключение может выполняться подземным или воздушным способом. Как правило, в частных домах используется второй вариант, имеющий ряд существенных преимуществ. В этом случае можно воспользоваться любыми схемами подключения, при минимальных затратах времени на выполнение работ. В процессе дальнейшей эксплуатации воздушные линии значительно легче ремонтировать. Большое значение имеет стоимость подключения, которая гораздо ниже, чем при использовании подземной прокладки кабельной линии.

При выполнении воздушного подключения следует учитывать расстояние от дома до столба, которое не должно превышать 15 м. В том случае, когда расстояние больше указанного, требуется установка дополнительного столба. За счет этого исключается сильное провисание или обрыв провода при негативном воздействии внешних факторов. Также следует обратить внимание на то, чтобы провода не создавали помехи пешеходам и транспортным средствам. Высота крепления трехфазной линии составляет не менее 2,7 м и более. Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту.

Силовой щит рекомендуется устанавливать на фасад здания, далее провода идут уже от него по всем помещениям. При наличии электрифицированных пристроек, питающая линия подводится к ним также от щитка. Для подключения и учета потребленной электроэнергии необходим трехфазный счетчик. В основном используются устройства прямого включения, принцип работы которых напоминает однофазный счетчик. В этом случае требуется всего лишь правильно соблюдать схему подключения устройства, размещенную на его задней крышке или в техническом паспорте.

В некоторых случаях в частном доме может использоваться схема полукосвенного включения трехфазного счетчика. Схема подключения дополняется трансформатором напряжения. Для оплаты потребленной электроэнергии показания прибора нужно умножить на коэффициент трансформации, указанный на трансформаторе.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.

Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ, маркируются электрические щиты.

Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.

Проект электроснабжения многоквартирного жилого дома

Техническое задание на проект электроснабжения

На первом этапе разработчики постоянно общаются с заказчиком, выясняя и детализируя требования к системе электроснабжения многоквартирного здания, а также обследуют сам объект. Проектирование электроснабжения жилых домов (в том числе многоквартирных) начинается с формирования технического задания.

В ТЗ обычно включают следующую информацию:

  • Основные данные об объекте.
  • Стадии проектирования системы электроснабжения.
  • Плановые сроки подготовки проекта.
  • Необходимый перечень проектной документации.

В техническом задании также приводятся данные, необходимые для выполнения расчетов и создания проекта электроснабжения. В первую очередь это технические условия на подключение, характеристики мощностей и принципиальные схемы размещения электрооборудования.

Расчет параметров трансформаторных подстанций

Стабильность электроснабжения многоквартирного дома обеспечивается включением в проект собственной трансформаторной подстанции. Она может размещаться в самом здании или же монтироваться в отдельном сооружении на придомовой территории.

При расчетах рабочих характеристик подстанции используются корректировочные коэффициенты (они связаны с количеством квартир в многоквартирном здании). Расчеты с применением этих коэффициентов дают возможность снизить мощность, выделяемую на дом, с учетом неравномерного распределения нагрузки по времени.

Монтаж системы электроснабжения

Проект системы электроснабжения дома разрабатывается в соответствии с действующими в отрасли стандартами. В проектной документации должны учитываться данные о потребляемой мощности, способе подключения, а также о конфигурации наружных и внутренних сетей. Отдельно обеспечивается стабильное электропитание потребителей, относящихся к 1 категории надежности.

Готовый проект электрики в многоквартирном здании обязательно согласуется с государственными контрольными органами. Представители нашей компании могут участвовать согласовании — это экономит время на прохождение всех процедур.

На основании проекта электроснабжения, согласованного и утвержденного в контролирующей организации разрабатывается проектная документация. Электрики выполняют все работы по монтажу электрики:

  • Монтаж трансформаторной подстанции.
  • Прокладка силовых кабельных линий.
  • Фактическое подключение дома к электричеству согласно утверждённому проекту.
  • Установка электрооборудования в здании (распределительные щитки, защитные устройства, приоры учета).
  • Подключение оборудования для молниезащиты и заземления.
  • Монтаж кабельной разводки внутри помещений.
  • Установка осветительного оборудования, других электроприборов.

После завершения монтажных работ и подключения к сети система электроснабжения многоэтажного здания тестируется и проходит испытания. При этом контролируется ее соответствие утвержденному проекту, а также — фактические эксплуатационные показатели. Успешное прохождение всех проверок — обязательное условие для ввода здания в эксплуатацию.

Проектные работы для многоквартирных домов от компании «ГСК»

Инженеры компании «ГСК» могут создать проект электроснабжения с учетом плановой нагрузки, особенностей энергопотребления и других требований, указанных в ТЗ. Преимущества работы с нами:

  • Высокое качество проектирования.
  • Эффективные коммуникации на всех этапах работы.
  • Соответствие проектной документации действующим нормам.
  • Содействие на этапе согласования и утверждения.
  • Монтаж и подключение электрики по утверждённым схемам.

Документация, разработанная нашими специалистами, обеспечит стабильное электропитание такой сложной и многогранной системы, которой является многоквартирный дом.

Все работы сертифицированы в соответствии с требованиями ГОСТ

Электроснабжение многоэтажного дома

Электричество является одним из основных энергоносителей всех развитых стран. Тяжело даже представить, что произойдет с жителями дома, где одновременно проживает несколько сотен или даже тысяч людей, если энергоподача будет нарушена. Невозможность выполнить простейшую домашнюю работу, приготовить еду, с комфортом проводить свободное время – весь привычный уклад жизни будет просто разрушен. Именно поэтому электроснабжение многоквартирного жилого дома является очень важным и ответственным делом.

Наши преимущества:

10

10 лет стабильной и успешной работы

500

Выполнено более 500 000 м2

Почему у нас лучшая цена?

24

Минимальные сроки

100

100% контроль качества

5

5 лет гарантии на выполненные работы

1500

1500 м2 площадь собственных складских помещений

Какие нормативные акты регулируют электроснабжение в многоквартирных домах

Законодательство, регулирующее систему электроснабжения в МКД, систематически корректируется и является достаточно обширным. Познакомимся с некоторой документацией, имеющей непосредственное отношение к вопросу электроснабжения.

Рынок розничной торговли электрической энергией регулируется Федеральным законом от 26.03.2003 N 35-ФЗ «Об электроэнергетике». Условия по оказанию коммунальных услуг по электроснабжению в МКД приняты Правилами предоставления коммунальных услуг владельцам жилых помещений и арендаторам площадей в МКД, утвержденными Постановлением Правительства РФ от 6 мая 2011 г. N 354. В соответствии с Положением №1 данных Правил, установлена допустимая остановка в оказании коммунальных услуг и допустимые несоответствия качества этих коммунальных услуг нормативному ГОСТ 32144-2013, условия и процесс корректировки размера платы за предоставляемые коммунальные услуги недолжного качества и/или с перерывами, которые превышают установленное на законодательном уровне допустимое время.

Например, возможная продолжительность перерыва в подаче электроснабжения МКД, относящегося ко второй категории надежности (при наличии двух независимых трансформаторов), равна 120 минутам, а для МКД, которые относятся к третьей категории надежности (присутствует только один трансформатор) — одни сутки. За каждый час, который выходит за границы установленной на законодательном уровне нормы, размер оплаты коммунальной услуги за расчетное время уменьшается на 0,15 % размера, установленного за данный период расчетов согласно Приложению №2 с учетом пунктов девятого раздела.

Обычно электроснабжение МКД происходит через главный распределительный щит (ГРЩ) или вводно-распределительное устройство (ВРУ). При этом питание всех абонентов осуществляется от сети напряжением 220/380 В с глухозаземленной нейтралью (система TN-C-S). В состав ГРЩ входят автомат защиты и устройства управления, позволяющие раздельно отключать потребителей электропитания. В ГРЩ производится распределение напряжения электропитания по групповым потребителям (освещение лестничных площадок, подвалов, чердаков, лифтовое оборудование, пожарная и аварийная сигнализации, жилые помещения и прочее).

Электроснабжение жилых помещений осуществляется по стоякам, через УЗО. К питающим стоякам подключаются этажные распределительные щитки, образующие сеть электропитания по квартирам. В состав этажных электрощитков, как правило, входят электросчетчики, автоматические выключатели и УЗО. Автоматические выключатели сгруппированы по каждой цепи электропитания (освещение, розетки, электроплита, стиральная машина и т. д.). Для равномерной нагрузки на распределительную сеть цепи питания разных квартир подключаются к разным фазным проводникам.

Нормы электроснабжения в жилом доме

Потребление электроэнергии производится от сетей, норма напряжения в которых — 380/220 В. Используется заземление Т1М-С-5.

Расчётная нагрузка при площади до 60 м 2 должна превышать:

  • в доме без электроплит – 5,5 кВт;
  • с электроплитами – 8,8 кВт.

При большей площади нагрузка увеличивается за квадратный метр на 1%. Ограничения расчётной нагрузки могут устанавливаться лишь местной администрацией.

Категории электроснабжения

Чтобы лучше понять различия схем электроснабжения многоэтажного дома (как жилого, так и любого другого), необходимо знать, что электроснабжение может производиться разными способами, существенно отличающимися по надежности. Самой сложной категорий надежности является первая. При ней жилые дома запитаны двумя кабелями. Каждый из них подключен к отдельному трансформатору.

Если один трансформатор или кабель выйдет из строя, устройство АВР (автоматическое включение резерва) сразу переключит всю мощность на работающий кабель. Благодаря этому проблемы с подачей электричества будут наблюдаться считанные секунды. После выезда группы электриков и ремонта вышедшего из строя оборудования, подача электричества ведется в штатном режиме.

Для того чтобы правильно понимать различные схемы электроснабжения жилых домов, необходимо знать о трех категориях обеспечения надежности электроснабжения электроустановок. Самая простая категория – третья. Она предусматривает питание жилого дома от трансформаторной подстанции посредством одного электрического кабеля. При этом при возникновении аварийной ситуации перерыв в электроснабжении дома должен быть менее 1 суток.

При второй категории надежности электроснабжения жилой дом запитан двумя кабелями, подключенными к разным трансформаторам. В этом случае при выходе из строя одного кабеля или трансформатора, электроснабжение дома на время устранения неисправности осуществляется посредством одного кабеля. Перерыв в электроснабжении допускается на время, необходимое дежурному электротехническому персоналу для подключения нагрузок всего дома к работающему кабелю.

Есть две разновидности питания дома от двух разных трансформаторов. Либо нагрузки дома равномерно распределены по обоим трансформаторам, а в аварийном режиме подключены к одному, либо в рабочем режиме задействован один кабель, а второй является резервным. Но в любом случае кабели подключены к разным трансформаторам. Если в электрощитовую дома проложены два кабеля, один из которых является резервным, но имеется возможность подключать эти кабели только к одному трансформатору подстанции, то мы имеем только третью категорию надежности.

При первой категории надежности электроснабжения жилой дом запитан двумя кабелями, так же как и при второй категории. Но при выходе из строя кабеля или трансформатора, нагрузки всего дома подключаются к работающему кабелю при помощи устройства автоматического включения резерва (АВР).

Существует особая группа электроприемников (пожарная сигнализация, системы дымоудаления при пожаре, эвакуационное освещение и некоторые другие), которые всегда должны быть запитаны по первой категории надежности. Для этого используют резервные источники электроснабжения — аккумуляторные батареи и небольшие местные электростанции.

По существующим нормативам по третьей категории надежности осуществляют электроснабжение домов с газовыми плитами высотой не более 5 этажей, дома с электроплитами с количеством квартир в доме менее 9 и дома садоводческих товариществ.

Электроснабжению по второй категории надежности подлежат дома с газовыми плитами высотой более 5 этажей и дома с электроплитами с количеством квартир более 8.

По первой категории надежности в обязательном порядке осуществляют электроснабжение тепловых пунктов многоквартирных домов, в некоторых домах и лифты. Следует отметить, что по первой категории в основном осуществляют электроснабжение некоторых общественных зданий: это здания с количеством работающих свыше 2000 человек, операционные и родильные отделения больниц и т. д.

На рисунке показана схема электроснабжения четырех подъездного дома, запитанного по второй категории надежности с резервным кабелем. Переключение питающих кабелей осуществляется реверсивным рубильником, имеющим положения «1», «0» и «2». В положении «0» оба кабеля отключены. От автоматических выключателей QF1….QF4 запитаны линии, которые идут по подъездным вертикальным стоякам, от которых питание берется на квартиры. Обще домовые нагрузки: освещение лестниц, подвалов, светильники над входными дверями в подъезды питают отдельной группой, содержащей свой учет электроэнергии.

 

В зависимости от количества квартир в доме все электрооборудование может быть размещено и в одном электрошкафу, и в нескольких.

Кольцевая схема электроснабжения многоквартирного дома 

Кольцевая схема электроснабжения многоквартирного жилого дома — план установки и подключения электроприемников, по котором электрообеспечение многоквартирного жилого дома возможно по двум кабельным линиям, образующим кольцо. Данная кольцевая схема выглядит следующим образом:

Первый и последний электроприемники подключаются от основного источника питания, а между всеми оставшимися электроприемниками создаются так называемые перемычки.

Для создания такого кольцевого плана следует предусмотреть по два перекидных рубильника в ВРУ для каждого многоквартирного дома.

В обычном режиме мощность равномерно делится между двумя вводами.

Для того чтобы понять то, зачем для данной схемы требуется именно два рубильника, мы даем вам рассмотреть ряд возможных аварийных ситуаций:

  • Выход из строя одной из питающих кабельных линий

В такой ситуации электроснабжение всех многоквартирных жилых домов происходит от одной КЛ.

Специалисты из УК устанавливают рубильники в необходимое положение.

  • Выход из строя перемычки

Рабочие обязаны изолировать из схемы электроснабжения участок, на котором произошла авария (например, на линии случилось короткое замыкание). Одна часть домов питается от одной КЛ, а вторая часть жилых домов — от другой. Вместо двух перекидных рубильников можно использовать три обычных.

Правила предоставления электроснабжения

Общие правила электроснабжения жилого дома регулируются Постановлением РФ № 354.Управляющая организация обеспечивает предоставление электроэнергии потребителю. Потребители должны её своевременно оплачивать.

Для предоставления электроснабжения осуществляются действия:

  1. Заключение договора с местной организации энергоснабжения.
  2. Разработка технических условий.
  3. Составление схемы электрификации дома с расчётом мощности предполагаемых для использования приборов. Это необходимого для определения кабельного сечения и расчёта оптимального запаса мощности.
  4. Установка и опломбирование прибора учёта, ВРУ.
  5. Установка кабеля.
  6. Подбор оборудования.
  7. Проверка соответствия и оформление акта ввода в РЭС.
  8. Получение документа: «Акт выполнения ТУ» и договора на обеспечение электричеством.

Самостоятельное подключение запрещено. Поставляющая компания предоставляет своих сотрудников.

Правила пользования электроснабжением

Важно обеспечивать безопасность электроснабжения жилого дома. Для этого надо соблюдать правила:

  • изоляции;
  • заземления;
  • расположения розеток;
  • недоступности контактности электроузлов;
  • учёта влажности;
  • защиты детей.

При отключении электроэнергии следует мощные электроприборы (плиты, обогреватели, утюги) отключить от сети. После этого отключить рубильник, включив его после замены предохранителя.

Правила расчета электроснабжения

Расчётным периодом считается календарный месяц. Оплата рассчитывается согласно установленным тарифам с учётом социальных норм. В собственных домовладениях учитывается наличие земельного участка с постройками, в многоквартирных домах – общие нежилые помещения.

Оплата электроснабжения

Составляется договор о предоставлении услуг с управляющей компанией с прописанными правами и обязанностями каждой из сторон.

Плата за электроэнергию может осуществляться наличными, безналичными средствами разными способами с применением:

  • банковских карт;
  • переводов;
  • услуг сети Интернет.

Документы об оплате сохраняются в течение 3 лет. Допускается предварительная оплата. Плата взимается до 10 числа ежемесячно. Основанием являются платёжные документы на основе утверждённых тарифов.

Действия в случае несоблюдения норм электроснабжения

Потребители электроэнергии вправе претендовать на безопасность, качество, бесперебойность услуг и возмещение возможного ущерба.

При поставке электричества ненадлежащего качества, перерывах в поставках размер оплаты соответственно уменьшается. Для этого следует зафиксировать факт нарушений, их время, возможные причины. Нужно сообщить об инциденте в аварийную службу, сообщив личные данные.

Сигнал должен быть зарегистрирован вне зависимости от того, письменный он или устный. Проверка с составлением акта назначается не позднее 2 часов с подачи сведений. При возникновении спора во время проверки возможно назначение экспертизы. При нарушении прав потребителя есть возможность обращения в прокуратуру, суд.

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Получите коммерческое предложение на email:

Нужна консультация? Звоните:

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

Схема электроснабжения частного дома 380в 15квт

1.-Непосредственно опора (в народе просто столб).

2.-Вводной кабель марки СИП-2:

Ø прокладывается в защитной гофре по телу опоры или выносится в специальном коробе.

Ø Запрещено бурение по опоре(в т.ч. деревянной), для крепления прокладки кабеля.

Ø Присоединение вводного провода 0,4кВ марки СИП 2 (заявителя) к магистральной ВЛ-0,4кВ использовать специальные зажимы: марки SLIP 12.1 (под изолированный провод на магистрали) SLIP 22.1 (под не изолированный провод на магистрали) в количестве 4 шт.

Ø Устанавливается на высоте 1,7 метра от поверхности земли до нижних контактов счетчика.

Ø Степень защиты щита учета не менее IP-55.

Ø Должен присоединятся к заземляющему устройству: к контору заземления опоры или же к отдельному заземляющему устройству щита учета.

4.-Контур заземления опоры.

2. Внешний вид типового щита учета, расположенного на опоре:

1.- Прибор учета (счетчик) должны быть смонтированы в соответствии с ПУЭ п.1.5.13.

2.- Вводной провод присоединяется к верхним неподвижным контактам вводного автоматического выключателя.

3.- Пластиковый бокс с возможностью опломбирования.

4.- Вводной автоматический выключатель 0,4кВ (0,23кВ), при этом на вводе в здание должны устанавливаться ограничители импульсных перенапряжений согласно ПУЭ п. 7.1.22.

5.- Повторное заземление вводного нулевого провода на PЕN-шине с возможностью опломбирования.

3. Внешний вид типового присоединения заземления щита учета к контуру заземления опоры:

2.- Контур заземление опоры

3.- Заземляющий проводник, присоединяющий от щита учёта к контору заземления опоры в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный – 10 мм2, алюминиевый – 16 мм2, стальной – 75 мм2.

4.- Соединение заземляющего проводника и к контуру заземления должен быть использован плашечный зажим типа ПН. Многожильный заземляющий провод, должен быть опрессован кабельным наконечником.

4. Внешний вид вводного автоматического выключателя в щите учета под пломбировку

1.- Пластиковый бокс под опломбировку.

2.- Вводной автоматический выключатель 0,4кВ(3-х фазное присоединение) с номинальным током расцепителя:

– На мощность 15 кВт, ток расцепителя С25А

– На мощность 10 кВт, ток расцепителя С16А

– На мощность 7,5 кВт ток расцепителя С13А

– На мощность 3,5 кВт ток расцепителя С6А

3- Вводной автоматический выключатель 0,23кВ (1-но фазное присоединение) с номинальным током расцепителя:

– На мощность 5 кВт, ток расцепителя С25А

– На мощность 4 кВт, ток расцепителя С20А

– На мощность 3,5 кВт, ток расцепителя С16А

5.

Типовая однолинейная схема электроснабжения 15кВт

Схема электрическая принципиальная ЩУ 0,4 кВ

– – – – Граница балансовой и эксплуатационной принадлежности

Одним из важнейших этапов строительства или ремонта загородного дома является его электрификация. В современном жилье устанавливается большое количество бытовых приборов и всевозможного оборудования и все эти устройства потребляют электроэнергию. Поэтому приходится решать такой важный вопрос, как подключение объекта к электросети. Для этого в первую очередь понадобится схема электроснабжения частного дома 380В, 15 кВт, которая может быть двух типов – однофазная и трехфазная. Спросом пользуются оба варианта, однако в последнее время предпочтение отдается трехфазной схеме, которая существенно снижает нагрузку на сеть за счет ее равномерного распределения в виде трех параллельных линий.

Однофазное и трехфазное подключение

Между одно- и трехфазным подключением существует много различий технического плана. Так, например, подключение по трехфазной схеме осуществляется с использованием четырех или пяти проводов. Из них три являются фазными, по которым подается ток, а остальные два – это нулевой провод и заземление. В некоторых случаях для нуля и заземления используется один общий провод.

При подключении по однофазной схеме применяется два или три провода. Это соответствует фазе нулю и заземлению. Использование двух проводов означает, что ноль и заземление находятся на едином проводнике. Заранее зная количество фаз, можно сделать расчеты допустимой мощности и определить количество электрооборудования, которое может быть одновременно включено в сеть на каждой линии.

В случае однофазного подключения все подаваемое напряжение сосредотачивается на одной линии, что нередко приводит к перегрузкам. Толщина проводов на внутренних линиях домашней сети значительно выше тех, которые используются в трехфазной схеме. Это связано с более высокой нагрузкой, которая приходится только на одну линию. С учетом всех перечисленных факторов, при устройстве электроснабжения частного дома, предпочтение чаще всего отдается трем фазам.

Подключение по трехфазной схеме

В первую очередь требуется подготовить всю необходимую документацию. Она включает в себя технические условия эксплуатации, которые выдаются организацией – поставщиком электроэнергии. На основании технических условий осуществляется составление проектной документации на электроснабжение объекта.

Вам понадобятся следующие документы:

  • Договор с энергоснабжающей организацией.
  • Акт осмотра имеющегося электрооборудования.
  • Заключение лабораторного исследования схемы, предназначенной для конкретного объекта.
  • Акт разграничения электрических сетей по балансовой принадлежности.

В составляемом проекте учитываются особенности дальнейшего потребления электроэнергии. Все потребители разделяются на группы, которые включают в себя розетки и систему освещения. Каждая группа может быть отдельно выключена, если требуется провести ремонтные работы. В это время другая группа продолжает использоваться, не доставляя хозяевам излишних неудобств.

Для всех групп выполняются расчеты максимальной мощности потребления электроэнергии. В соответствии с этим выбирается и наиболее оптимальное сечение проводников. Как правило, линии освещения прокладываются кабелем, сечение которого составляет 1,5 мм2, а для розеток необходимо уже не менее 2,5 мм2. Каждая группа подключается к автоматическим защитным устройствам, исключающим возгорание проводки в случае короткого замыкания.

Таким образом, при наличии проекта подключения можно выполнить расчеты потребности в материалах, приборах и оборудовании, а также заранее определить размеры электрощита. На прилагаемых схемах отмечаются все места, где располагаются выключатели, розетки, стабилизирующие устройства и другое стационарное оборудование.

Непосредственное подключение может выполняться подземным или воздушным способом. Как правило, в частных домах используется второй вариант, имеющий ряд существенных преимуществ. В этом случае можно воспользоваться любыми схемами подключения, при минимальных затратах времени на выполнение работ. В процессе дальнейшей эксплуатации воздушные линии значительно легче ремонтировать. Большое значение имеет стоимость подключения, которая гораздо ниже, чем при использовании подземной прокладки кабельной линии.

При выполнении воздушного подключения следует учитывать расстояние от дома до столба, которое не должно превышать 15 м. В том случае, когда расстояние больше указанного, требуется установка дополнительного столба. За счет этого исключается сильное провисание или обрыв провода при негативном воздействии внешних факторов. Также следует обратить внимание на то, чтобы провода не создавали помехи пешеходам и транспортным средствам. Высота крепления трехфазной линии составляет не менее 2,7 м и более. Сами провода устанавливаются на специальных изоляторах, а уже потом они от столба подводятся к силовому щиту.

Силовой щит рекомендуется устанавливать на фасад здания, далее провода идут уже от него по всем помещениям. При наличии электрифицированных пристроек, питающая линия подводится к ним также от щитка. Для подключения и учета потребленной электроэнергии необходим трехфазный счетчик. В основном используются устройства прямого включения, принцип работы которых напоминает однофазный счетчик. В этом случае требуется всего лишь правильно соблюдать схему подключения устройства, размещенную на его задней крышке или в техническом паспорте.

В некоторых случаях в частном доме может использоваться схема полукосвенного включения трехфазного счетчика. Схема подключения дополняется трансформатором напряжения. Для оплаты потребленной электроэнергии показания прибора нужно умножить на коэффициент трансформации, указанный на трансформаторе.

Однолинейная схема электроснабжения частного дома

При разработке электроснабжения частных домов чаще всего применяется однолинейная схема, как наиболее оптимальный вариант. Она дает возможность для простого проектирования и монтажа, даже собственными силами. Однолинейная схема зарекомендовала себя, как эффективная и удобная в эксплуатации. По своей сути она является сильно упрощенной принципиальной схемой, где все виды подключений и прокладка сетей выполнены одной линией одинаковой толщины. Отсюда и появилось название однолинейной схемы.

Существует два варианта однолинейных схем – расчетная и исполнительная. Первый вариант используется в процессе строительства дома. Данная схема определяет порядок монтажа кабельных линий на конкретном объекте и выбор защитной аппаратуры. Предварительно выполняются расчеты всех силовых нагрузок на данную сеть. На расчетной однолинейной схеме указываются все имеющиеся мощности и их величины. В обязательном порядке отмечается расположение ВРУ, маркируются электрические щиты.

Исполнительная схема выполняется для действующих электроустановок, когда дом уже построен. К этому времени от проектной организации уже получены результаты обследования здания для подготовки наиболее подходящего расположения всех элементов и устройств электроснабжения.

Решая вопросы электроснабжения вновь построенного здания, его владелец сталкивается с многочисленными задачами, которые требуется решать техническими и организационными способами.

При этом первоначально следует определиться с необходимым количеством фаз, требующихся для питания электроприборов. Обычно люди довольствуются однофазным электроснабжением, а определенная категория выбирает трехфазное, руководствуясь стоящими перед ними задачами.

Сравнение преимуществ и недостатков однофазного и трехфазного подключения дома

При выборе схемы следует учесть ее влияние на конструкцию проводки и условия эксплуатации, создаваемые разными системами.

Потребляемая мощность

Среди отдельных домовладельцев бытует надежда, что переход на трехфазное питание позволяет увеличить разрешенную мощность потребления, интенсивнее пользоваться электроэнергией. Однако, этот вопрос необходимо решать в сбытовой организации, у которой, скорее всего, лишних резервов уже нет. Поэтому значительно увеличить расход электричества таким способом вряд ли получится.

Та величина разрешенной мощности, которую вам предоставят, станет основой для создания проекта электропроводки. За счет распределения ее по двум проводам в однофазной схеме толщина сечения жил кабеля всегда требуется больше, чем в трёхфазной цепи, где нагрузка равномерно разнесена по трем симметричным цепочкам.

При одинаковой мощности в каждой жиле трехфазной схемы будут протекать меньшие номинальные токи. Под них потребуются уменьшенные номиналы автоматических выключателей. Несмотря на это их габариты, как и других защит и электросчетчика, все равно будут больше за счет применения утроенной конструкции. Потребуется более емкий распределительный щит. Его размеры могут значительно ограничивать свободное пространство внутри небольших помещений.

Трёхфазные потребители

Асинхронные электродвигатели механических приводов, электрические нагревательные котлы, другие электроприборы, рассчитанные на эксплуатацию в трехфазной сети, эффективнее, оптимально работают в ней. Чтобы их запитать от однофазного источника необходимо создавать преобразователи напряжения, которые будут потреблять дополнительную энергию. Причем, в большинстве случаев происходит снижение КПД таких механизмов и расход мощности на преобразователе.

Использование трехфазных потребителей основано на равномерном распределении нагрузки в каждой фазе, а подключение мощных однофазных приборов способно создать пофазный перекос токов, когда часть их начинает протекать по жиле рабочего нуля.

При большом перекосе токов на перегруженной фазе снижается напряжение: начинают тускло светиться лампы накаливания, наблюдаются сбои электронных устройств, хуже работают электродвигатели. В этой ситуации владельцы трехфазной электропроводки могут перекоммутировать часть нагрузки на ненагруженную фазу, а потребителям двухпроводной схемы требуется эксплуатировать стабилизаторы напряжения или резервные источники.

Условия работы изоляции электропроводки

Владельцы трехфазной схемы должны учитывать действие линейного напряжения 380, а не фазного 220 вольт. Его номинал представляет бо́льшую опасность для человека и изоляции электропроводки или приборов.

Габариты оборудования

Однофазная электропроводка и все входящие в нее компоненты более компактны, требуют меньше места для монтажа.

На основе сравнения этих характеристик можно сделать вывод, что трехфазное подключение частного дома зачастую может быть в современных условиях нецелесообразным. Его имеет смысл применять в том случае, если существует необходимость эксплуатации мощных трехфазных потребителей типа электрических котлов или станочного оборудования для постоянной работы в определённые сезоны.

Большинство же бытовых электрических потребностей вполне может обеспечить однофазная электропроводка.

Как выполнить трехфазное подключение частного дома

Когда вопрос трехфазного подключения частного дома стоит остро, то придется:

1. заниматься подготовкой технической документации;

2. решать технические вопросы.

Какие документы необходимо подготовить

Обеспечить законность трехфазного подключения могут только следующие свидетельства и паспорта:

1. технические условия от энергоснабжающей организации;

2. проект производства электроснабжения здания;

3. акт разграничения по балансовой принадлежности;

4. протоколы измерений основных электрических параметров собранной схемы подключения дома электротехнической лабораторией (монтаж разрешено выполнять после получения первых трех документов) и акт осмотра электротехнического оборудования;

5. заключение договора с энергосбытовой организацией, дающее право на получение наряда на включение.

Технические условия

Для их получения требуется заранее подать заявку в электроснабжающую организацию, где должны быть отражены требования к абоненту и электроустановке с указанием:

мест размещения электроприборов и щитов;

ограничение доступа посторонних лиц;

Проект производства электроснабжения

Разрабатывается проектной организацией на основе действующих нормативов и правил эксплуатации электроустановок с целью предоставления бригаде электромонтажников подробной информации по технологии монтажа электрической схемы.

В состав проекта входят:

1. пояснительная записка с отчетом;

2. исполнительные принципиальные и монтажные схемы;

4. требования нормативных документов и предписаний.

Акт разграничения по балансовой принадлежности

Определяются границы ответственности между электроснабжающей организацией и потребителем, указывается разрешенная мощность, категория надежности электроприемника, схема электропитания, некоторые другие сведения.

Протоколы электротехнических замеров

Они выполняются электрической измерительной лабораторией после полного окончания монтажных работ. В случае получения положительных результатов измерений, отраженных в протоколах, предоставляется акт осмотра оборудования с заключением, дающим право на обращение в электросбытовую организацию.

Договор с энергосбытом

После его заключения на основе документов от электротехнической лаборатории можно обращаться в электроснабжающую организацию на включение смонтированной электроустановки в работу по специальному наряду.

Технические вопросы трехфазного подключения частного дома

Принцип подвода электрической энергии к отдельно стоящему жилому зданию осуществляется по следующему принципу: от трансформаторной подстанции по линии электропередачи подается напряжение по четырем проводам, включающим три фазы (L1, L2, L3) и один общий нулевой проводник PEN. Подобная система выполняется по стандартам схемы TN-C, которая максимально распространена до сих пор в нашей стране.

Линия электропередачи чаще всего может быть воздушной или реже кабельной. На обоих конструкциях могут возникнуть неисправности, которые быстрее устраняются у воздушных ЛЭП.

Особенности разделения PEN проводника

Старые линии электропередач энергетики постепенно начинают модернизировать, переводить на новый стандарт TN-C-S, а строящиеся сразу создают по нормативам TN-S. В нем четвертый проводник PEN от питающей подстанции подается не одной, а двумя разветвленными жилами: РЕ и N. В итоге у этих схем используется уже пять жил для проводников.

Трехфазное подключение частного дома основано на том, что все эти жилы подключаются к вводному устройству здания, а от него электроэнергия поступает на электрический счетчик и далее — в распределительный щит для осуществления внутренней разводки по помещениям и потребителям здания.

Практически все бытовые приборы работают от фазного напряжения 220 вольт, которое присутствует между рабочим нулем N и одним из потенциальных проводников L1, L2 или L3. А между линейными проводами образовано напряжение 380 вольт.

Внутри вводного устройства, использующего стандарт TN-C-S, делается выделение рабочего нуля N и защитного РЕ из проводника PEN, который соединяют здесь же с ГЗШ — главной заземляющей шиной. Ее подключают к повторному контуру заземлению здания.

Все присоединения проводников на ГЗШ выполняют болтовым соединением с шайбами и гайками, прочно затягивая резьбовое соединение. Этим добиваются минимального значения переходного электрического сопротивления в месте соединения контактов. Каждый кабель подключается на отдельное посадочное отверстие для удобного размыкания схемы с целью проведения различных измерений.

Основным материалом для ГЗШ служит медь, а в отдельных случаях допускается применять стальные сплавы. Использовать алюминий для главной защитной шины запрещено. На провода, подключаемые к ней, нельзя монтировать наконечники из алюминиевых сплавов.

От вводного устройства рабочие и защитные нули идут изолированными цепочками, которые запрещено объединять в любой другой точке схемы электропроводки.

По старым правилам, действовавшим в схеме заземления TN-C, расщепление проводника PEN не делалась, а фазное напряжение бралось прямо между ним и одним из линейных потенциалов.

Конечный промежуток линии между ее опорой до ввода в дом прокладывают по воздуху или под землей. Его называют ответвлением. Оно находится на балансе электроснабжающей организации, а не хозяина жилого здания. Поэтому все работы по подключению дома на этом участке должны выполняться с ведома и по решению владельца ЛЭП. Соответственно, законодательно они потребуют согласования и оплаты.

У подземной кабельной линии ответвление монтируют в металлическом шкафу, который размещают поблизости с трассой, а для воздушной ЛЭП — непосредственно на опоре. В обоих случаях важно обеспечить безопасность их эксплуатации, закрыть доступ посторонних людей и выполнить надежную защиту от повреждения вандалами.

Выбор места расщепления PEN проводника

Оно может быть выполнено:

1. на ближайшей опоре;

2. или на вводном щите, расположенном на стене либо внутри дома.

В первом случае ответственность за безопасную эксплуатацию несет электроснабжающая организация, а во втором — владелец здания. Доступ жильцов дома к работам на конце PEN проводника, расположенного на опоре, запрещен правилами.

При этом надо учесть, что провода на воздушной линии способны обрываться по различным причинам и на них могут возникать неисправности. Во время аварии на питающей ЛЭП с обрывом PEN проводника ее ток потечет через провод, подключенный к дополнительному контуру заземления. Его материал и сечение должны надежно выдерживать такие повышенные мощности. Поэтому их выбирают не тоньше, чем основная жила линии электропередачи.

Когда расщепление выполняется прямо на опоре, то к нему и контуру прокладывают линию, называемую повторным заземлением. Ее удобно изготавливать из металлической полосы, заглубленной в землю на 0,3÷1 м.

Поскольку через нее в грозу создается путь протекания молнии в землю, то ее надо отводить от дорожек и мест возможного размещения людей. Рационально прокладывать ее под забором здания и в подобных труднодоступных местах, а все соединения выполнять сваркой.

Когда расщепление производится в водном щите здания, то через линию ответвления с подключенными проводами будут протекать аварийные токи, которые могут выдержать только проводники с сечением фазных жил ЛЭП.

Вводное распределительное устройство электроэнергии

Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.

ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.

Для TN-S во вводно распределительный шкаф заводят пять жил — три фазы и два нуля: рабочий и защитный, как показано на картинке ниже.

Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.

Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.

При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.

Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.

Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.

После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.

На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.

Особенности конструкции ответвления

Чаще всего трехфазное подключение частного дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:

общую механическую прочность создаваемой конструкции;

качество изоляции внешнего слоя;

материал токоведущих жил.

Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.

Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:

конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте;

защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста. Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.

Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.

Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.

Схемы городских электрических сетей | Электроснабжение городов

Подробности
Категория: Подстанции

Содержание материала

Страница 14 из 14

Специфика требований при проектировании систем электроснабжения городов заключается в необходимости применения возможно простых схем с минимальным количеством электрооборудования.
Внутренние распределительные электрические сети до 1 кВ большинства жилых и общественных зданий и предприятий состоят из вводно-распределительного устройства (ВРУ), распределительных линий и соответствующего электрооборудования и выполняются в виде разветвленных магистральных сетей.
Схемы ВРУ до 1 кВ зависят от требований надежности электроприемников, расположенных в здании, количества и назначения линий внутренней и внешней сетей. На рис. 1 приводится принципиальная схема электрической сети 12-этажного жилого дома. Эта схема соответствует электроприемникам II категории по надежности питания. На рис. 2 приводится схема ТП и ввода в здание для электроприемников III категории.


Рис. 1. Принципиальная схема электрической сети жилого дома: 1 — кабели ввода 380 В; 2 — переключатели; 3 — плавкие предохранители;  — питающие линии квартир; 5 — линии двигателей и общедомовых электроприемников; б — линии освещения лестничных клеток, 7 — линии наружного освещения здания; 8 — линии освещения технического подполья; 9 — то же чердака, шахт лифтов; ВРУ — вводно-распределительное устройство


Рис. 2. Схема ТП и ввода в здание для электроприемников III категории

Рис. 3. Структурная схема внутренних электрических сетей многоэтажного и многосекционного здания с напряжением 660 В

При зданиях большого объема с количеством этажей 35 — 40 и более ТП 10—20/0,38 кВ оправдано размещать на промежуточных технических этажах, в чердачных помещениях, на крыше зданий. На рис. 3 показана структурная схема внутренних электрических сетей многоэтажного и многосекционного здания с применением напряжения 660 В.

Готовые проекты | Проектирование электроснабжения

Здесь представлены проекты, найденные в недрах интернета. Стоит иметь ввиду, что в проектах могут быть ошибки и все ваши решения должны быть обоснованы нормативными документами, а не тем, как было сделано в том или ином проекте. Проекты в архивах представлены в форматах: dwg, cdw, pdf, doc, djvu.

Жилые дома:

1 Рабочий проект электроснабжения двенадцатиквартирного дома.

2 Рабочий проект электроснабжения 70 — квартирного жилого дома.

3 Рабочий проект внутреннего электроснабжения многоэтажного жилого дома.

АБК(административно-бытовой комплекс):

1 Рабочий проект реконструкции системы электроснабжения больницы.

2 Рабочий проект электроснабжения магазина.

3 Рабочий проект электроосвещения торгового центра.

4 Рабочий проект электроснабжения торгового комплекса.

5 Рабочий проект электроснабжения и освещения торгового комплекса.

6 Рабочий проект внутреннего электроснабжения торгового павильона.

7 Рабочий проект электроснабжения магазинов и офисных помещений.

8 Рабочий проект электроснабжения административного здания.

9 Рабочий проект освещения спортивной школы.

10 Рабочий проект электроснабжения помещения банкомата.

Ссылка на скачивание проектов ЖИЛЫЕ ДОМА + АБК:
Скачать проекты ЖИЛЫЕ ДОМА + АБК (38МБ).
Производственные здания:

1 Рабочий проект электроснабжения котельной.

2 Рабочий проект электроснабжения ЦТП.

3 Рабочий проект внутреннего электроосвещения автомойки.

4 Рабочий проект электроснабжения механизации строительства.

5 Рабочий проект электроснабжения швейной мастерской.

6 Рабочий проект электроснабжения химической лаборатории.

7 Рабочий проект электроснабжения АЗС.

8 Рабочий проект электроснабжения базовой станции сотовой связи.

9 Рабочий проект электроснабжения и электроосвещения строительной площадки.

Трансформаторные подстанции:

1 Типовой проект 407-3-351.84. Трансформаторная подстанция (ТП).

2 Типовой проект на замену и установку электросчетчиков на подстанциях ЕНЭС в рамках создания АИИС КУЭ ЕНЭС.

3 Рабочий проект КТП-250 кВА 6 кВ.

4 Рабочий проект установки новой 2БКТП -1000 кВА.

5 Рабочий проект ТП 6/0,4 кВ тупикового типа.

6 Рабочий проект распределительной подстанции 6 кВ.

7 Проект комплектной трансформаторной подстанции наружной установки.

8 Рабочий проект замены выключателей 10 кВ.

9 Реклоузер вакуумный PBA/TEL-10-12,5/630 — автоматический пункт секционирования.

Ссылка на скачивание проектов  ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ + ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ: 
Скачать проекты ПРОИЗВОДСТВЕНЫЕ ЗДАНИЯ + ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ (49МБ).
Воздушные линии:

1 Рабочий проект реконструкции ВЛ 0,4 кВ.

2 Рабочий проект реконструкции ВЛ — 10 кВ.

3 Рабочий проект реконструкции ВЛ 110 кВ.

4 Рабочий проект ВЛ 0,38 кВ и ТП 10/0,4 кВ.

5 Рабочий проект ВЛ 10 кВ.

6 Рабочий проект ВЛ-10 кВ.

7 Унифицированные конструкции для закрепления опор ВЛ и ОРУ подстанций.

8 Рабочий проект выноса воздушной линии (ВЛ) из пятна застройки.

Ссылка на скачивание проектов  ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ:
Скачать проекты ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ (49МБ).
Сборник проектов:

1 Проект силового электрооборудования и электроосвещения автосалона «AUDI».

2 Электроснабжение и электрооборудование магазина.

3 Электроснабжения магазина – шиномонтажа.

4 Электроснабжение КПП.

5 Внутреннее электроснабжение магазин – кафе.

6 Проект электроосвещения и силовой сети общежития.

7 Электроснабжение жилого помещения.

8 Электроснабжение двухквартирного жилого дома.

9 Электроосвещение торгового центра.

10 Электропроект 2-х этажного коттеджа на две семьи.

11 Проект электроснабжения коттеджа (жилого дома).

12 Реконструкция силового электроснабжения и электрического освещения кинотеатра.

13 Проект электроснабжения кафе.

14 Электроснабжение хлебопекарни.

15 Чертежи по электроснабжению магазина Летуаль.

16 Электроосвещение и силовая часть — Юридической академии.

17 Проект по электроснабжению ДЮСШ.

18 ЭО 10-ти этажный жилой дом.

19 Проект электроснабжения и освещения жилого дома.

20 Электроснабжение павильона прибытия аэропорта.

21 Электроснабжение филиала банка.

22 Проект ЭС и ЭО части административного здания.

23 Электроосвещение компьютерного класса.

24 Электроснабжение торгового центра.

25 Электроснабжение конференцзала.

26 Электроснабжение автомойки на 2 бокса.

27 Проект электрофикации коттеджа.

28 Электроосвещение и силовое оборудование офиса 120 м2.

29 ЭО и ЭМ Цех по производству металлоконструкций.

30 ЭМ Котельная.

31 Электроснабжение автосервиса.

32 Проект по электроснабжению квартиры в Москве.

33 Электроснабжение квартиры.

34 Рабочая документация индивидуального жилого дома.

35 Проект электроснабжения небольшой котельной.

36 Проект ЭОМ кондитерской.

37 Электроснабжение магазинов и офисных помещений.

38 Производственный корпус.

39 Электроснабжение кафе.

40 ЭОМ корпуса женского монастыря.

41 Внутреннее электроснабжение магазина.

42  Рабочий проект электроснабжения детского центра. Рабочий проект электроснабжения детского центра.

43 Зал игровых автоматов.

44 Музей, выставочный центр народных ремесел, ЭЛ.

45 Электроснабжение офисного здания.

46 Проект электроснабжения магазина.

47 Проект электроснабжения строительной площадки от ДГУ.

48 Электрооборудование военного городка.

49 Проект электроснабжения коттеджа.

50 Проект электроснабжения стоматологической клиники.

51 Электроснабжение павильона.

52 Внутреннее электроосвещение автомойки.

53 Электрооборудование детского сада.

54 Проект внутреннего электроснабжения многоэтажного дома.

55 Проект электроснабжения ФОК.

56 Проект АЗС.

57 Электроснабжение склада-холодильника.

58 Электрофикация котельной.

59 Газовая модульная котельная.

60 Электроснабжение ЦТП.

61 Здание АБК.

62 Электроснабжение и электроосвещение коттеджа.

63 Электроснабжение жилого дома.

64 Электроосвещение и электрооборудование центра отдыха.

65 Электроснабжение офисного помещения.

66 Лечебный корпус.

67 Электропроект квартиры на Ленинском проспекте.

68 Часовня.

69 Электроснабжение магазина.

70 электроснабжение базовых станций.

71 Дизельная электростанция 30 кВт (электроснабжение).

72 Опросные листы на оборудование 0.4кВ.

73 Электрика и слаботочные сети квартиры.

74 Проект пожарной сигнализации.

75 Автоматика ИТП.

76 Проект по установке ячеек КСО 10кВ для автотехцентра.

77 Схема ВГП.

78 Трансформаторная подстанция 1×630 6_0.4 кВ.

79 Установка ТП на 100 кВА и ВЛИ-0,4кВ.

80 Рабочий проект КТП-250 кВА с КЛ 6 кВ.

81 Замена выключателей 10 кВ на вакуумные на ПС-35 кВ.

82 Проект СКС (структурированная кабельная сеть) для офиса.

83 Слаботочные системы – Банк.

84 Автоматизация котла КВГ.

85 Автоматизация котла (горелка GKP-140Н).

86 Автоматизация — Крышная котельная автосалона.

87 Система аудио и видео распределения.

88 Проект БКНС.

89 Проект ДРС ТВ сети 12-ти этажного 5-ти подъездного дома.

90 Автоматизация котельной коттеджа.

91 АСКУЭ.

92 СКС и электропроводка серверной административного здания.

93 Система эфирного и спутникового телевидения коттеджа.

94 Проект локальной компьютерной сети.

95 Пример проекта телефонизации небольшого офиса.

96 Типовой проект КТПН -1600.

97 Проект локальной и телефоной сетей 2 кабинетов.

98 Автоматическое дымоудаление жилого дома.

99 Проект на установку мини-АТС.

100 Проект автоматизации котельной.

101 Пример проекта СКС для небольшого офиса.

102 Проект пожарной сигнализации детского сада.

103 Проект автоматизации приточных систем вентиляции.

104 Компьютерные сети 2-эт. жилого дома.

105 Диспетчеризация лифтов и инженерного оборудования.

106 АСУ ТП. Кустовая площадка нефтяного месторождения.

107 ГОСТ-ое обозначение электрики в AUTOCADе.

Ссылка на скачивание сборника проектов:
Скачать сборник проектов (90МБ).

Практические рекомендации по проектированию электроустановок жилых домов

Электроснабжение зданий

При проектировании электроснабжения жилого дома необходимо определить расчетную мощность как отдельных групп КРУ, так и питающего кабеля в целом с учетом существующих или планируется использование оборудования. Трехфазное, двухфазное и однофазное оборудование может быть подключено к трехфазным распределительным устройствам.

Проектирование электроустановок жилых домов (практические рекомендации)

Расчет трехфазного тока SC

Уметь выбирать и проверять электрические аппараты и проводники, например, в кабеле распределительного устройства жилого дома, трехфазное короткое замыкание токи как перед трансформатором 10 кВ или 20 кВ, так и после трансформатора на 0.При расчетах необходимо учитывать сторону 4 кВ.

Для расчета тока короткого замыкания согласно проектной принципиальной схеме (рисунок 1а) необходимо составить схему замены (рисунок 1b).

Сопротивления электрооборудования на стороне высокого напряжения не учитываются при расчете токов короткого замыкания, так как они очень малы.

Рисунок 1 — Пример фрагмента схемы электроснабжения жилого дома: а) расчетная схема; б) схема замещения, где К1 – К4 — точка короткого замыкания

Трехфазный ток короткого замыкания рассчитывается следующим образом:

где:

  • E S — электромагнитная сила системы, В;
  • Z S — полное сопротивление, Ом.

Расчет тока однофазного короткого замыкания

Расчет однофазного тока короткого замыкания для проверки чувствительности электрических устройств . Это очень важно, так как в некоторых случаях однофазный ток короткого замыкания может быть решающим при выборе защитных устройств. На практике при выборе защитных устройств однофазные токи короткого замыкания часто не учитываются.

В низковольтных сетях с заземленной нейтралью при расчетах однофазного тока короткого замыкания используется метод симметричных компонентов.На рисунке 2 показан замкнутый контур со значениями сопротивления, использованными в конструкции.

Рисунок 2 — Расчетная схема однофазного контура короткого замыкания

где:

  • U f — фазное напряжение
  • Z T — полное сопротивление трансформатора
  • R f — сопротивление фазного провода
  • X f — внутреннее индуктивное сопротивление фазного провода
  • R N — сопротивление нейтрального проводника
  • X N — внутреннее индуктивное сопротивление нейтрального проводника
  • X c — внешнее индуктивное сопротивление контура короткого замыкания
Название: Проектирование электроустановок жилых домов (практические рекомендации) — Рижский технический университет; Институт Энергетики; Отдел электроснабжения
Формат: PDF
Размер: 3.1 МБ
Страницы: 42
Скачать: Прямо здесь | Видео курсы | Членство | Загрузить обновления
Практические рекомендации по проектированию электроустановок жилых домов

Соответствующее содержание EEP со спонсорскими ссылками

Однофазные энергосистемы | Многофазные цепи переменного тока

Принципиальная схема однофазной системы питания мало показывает схему практического подключения силовой цепи.

На рисунке выше изображена очень простая цепь переменного тока. Если бы рассеиваемая мощность нагрузочного резистора была значительной, мы могли бы назвать это «цепью питания» или «системой питания», а не рассматривать ее как обычную цепь.

Различие между «силовой цепью» и «обычной цепью» может показаться произвольным, но с практической точки зрения это определенно не так.

Анализ практических цепей

Одной из таких проблем является размер и стоимость проводки, необходимой для подачи питания от источника переменного тока к нагрузке.Обычно мы не задумываемся об этом, если мы просто анализируем цепь ради изучения законов электричества.

Однако в реальном мире это может стать серьезной проблемой. Если мы дадим источнику в приведенной выше схеме значение напряжения, а также дадим значения рассеиваемой мощности для двух нагрузочных резисторов, мы сможем определить потребности в проводке для этой конкретной схемы:

С практической точки зрения, проводка для нагрузок 20 кВт при 120 В перем. Тока довольно значительна (167 А).

83,33 ампера для каждого нагрузочного резистора на приведенном выше рисунке в сумме дают 166,66 ампера полного тока цепи. Это немалое количество тока, и для него потребуются медные провода сечением не менее 1/0 калибра.

Такая проволока имеет диаметр более 1/4 дюйма (6 мм) и вес более 300 фунтов на тысячу футов. Учтите, что медь тоже не дешевая! В наших интересах найти способы минимизировать такие затраты, если мы проектируем энергосистему с проводами большой длины.

Один из способов сделать это — увеличить напряжение источника питания и использовать нагрузки, рассчитанные на рассеивание 10 кВт каждая при этом более высоком напряжении.

Нагрузки, конечно, должны иметь более высокие значения сопротивления, чтобы рассеивать ту же мощность, что и раньше (по 10 кВт каждая) при более высоком напряжении, чем раньше.

Преимущество будет заключаться в меньшем потреблении тока, что позволит использовать меньший, более легкий и дешевый провод:

Те же нагрузки 10 кВт при 240 В переменного тока требуют менее прочной проводки, чем при 120 В переменного тока (83 А).

Теперь у нашего общий ток цепи составляет 83,33 ампера, что вдвое меньше, чем было раньше.

Теперь мы можем использовать проволоку калибра 4, которая весит меньше половины того, что проволока калибра 1/0 на единицу длины. Это значительное снижение стоимости системы без снижения производительности.

Вот почему разработчики систем распределения электроэнергии предпочитают передавать электроэнергию с использованием очень высоких напряжений (многие тысячи вольт): чтобы извлечь выгоду из экономии за счет использования меньшего, более легкого и более дешевого провода.

Опасности повышения напряжения источника

Однако это решение не лишено недостатков. Еще одна практическая проблема с силовыми цепями — опасность поражения электрическим током от высокого напряжения.

Опять же, обычно это не то, на чем мы концентрируемся при изучении законов электричества, но это очень серьезная проблема в реальном мире, особенно когда имеют дело с большими объемами энергии.

Повышение эффективности, достигаемое за счет увеличения напряжения в цепи, представляет повышенную опасность поражения электрическим током.Энергораспределительные компании решают эту проблему, протягивая свои линии электропередач вдоль высоких опор или башен и изолируя линии от несущих конструкций с помощью больших фарфоровых изоляторов.

В точке использования (потребителя электроэнергии) все еще остается вопрос, какое напряжение использовать для питания нагрузок.

Высокое напряжение повышает эффективность системы за счет уменьшения тока в проводнике, но не всегда целесообразно держать силовую проводку вне досягаемости в точке использования, как это может быть поднято в распределительных системах.

Этим компромиссом между эффективностью и опасностью европейские проектировщики энергосистем решили рискнуть, поскольку все их домашние хозяйства и бытовая техника работают при номинальном напряжении 240 вольт вместо 120 вольт, как в Северной Америке.

Вот почему туристы из Америки, посещающие Европу, должны иметь небольшие понижающие трансформаторы для своих портативных приборов, чтобы понижать мощность 240 В переменного тока (вольт переменного тока) до более подходящих 120 В переменного тока.

Решения для подачи напряжения потребителям

Понижающие трансформаторы в конечной точке энергопотребления

Есть ли способ одновременно реализовать преимущества повышения эффективности и снижения угрозы безопасности?

Одним из решений может быть установка понижающих трансформаторов в конечной точке энергопотребления, как это должен делать американский турист, находясь в Европе.

Однако это было бы дорого и неудобно для любых нагрузок, кроме очень малых (где трансформаторы можно построить дешево) или очень больших нагрузок (где стоимость толстых медных проводов превысила бы стоимость трансформатора).

Две низковольтные нагрузки серии

Альтернативным решением может быть использование источника более высокого напряжения для подачи питания на две последовательно соединенные нагрузки с более низким напряжением. Этот подход сочетает в себе эффективность высоковольтной системы с безопасностью низковольтной системы:

Серия подключила нагрузки 120 В перем. Тока, питаемые от источника 240 В перем. Тока при 83.3 Общий ток.

Обратите внимание на маркировку полярности (+ и -) для каждого показанного напряжения, а также на однонаправленные стрелки для тока.

По большей части я избегал обозначать «полярности» в цепях переменного тока, которые мы анализировали, даже несмотря на то, что обозначения действительны для обеспечения системы отсчета для фазы.

В следующих разделах этой главы фазовые отношения станут очень важными, поэтому я введу эти обозначения в начале главы для вашего ознакомления.

Ток через каждую нагрузку такой же, как и в простой 120-вольтовой цепи, но токи не складываются, потому что нагрузки включены последовательно, а не параллельно.

Напряжение на каждой нагрузке составляет всего 120 вольт, а не 240, поэтому запас прочности выше. Имейте в виду, что у нас все еще есть полные 240 вольт на проводах системы питания, но каждая нагрузка работает при пониженном напряжении.

Если кого-то и ждет шок, велика вероятность, что это произойдет от контакта с проводниками конкретной нагрузки, а не от контакта с основными проводами энергосистемы.

Модификации конструкции с двумя сериями нагрузок

У этой конструкции есть только один недостаток: последствия отказа одной нагрузки разомкнутой или выключенной (при условии, что каждая нагрузка имеет последовательный переключатель включения / выключения для прерывания тока) не благоприятны.

Поскольку цепь является последовательной, в случае размыкания одной из нагрузок ток останавливался бы и в другой нагрузке. По этой причине нам необходимо немного изменить дизайн: (рисунок ниже)

Добавление нейтрального проводника позволяет управлять нагрузками индивидуально.

Двухфазная система питания

Вместо одного 240-вольтового источника питания мы используем два 120-вольтовых источника (в фазе друг с другом!), Последовательно для получения 240 вольт, а затем подводим третий провод к точке соединения между нагрузками, чтобы справиться с возможностью одного загрузочное отверстие.

Это называется энергосистемой с расщепленной фазой . Три провода меньшего размера по-прежнему дешевле, чем два провода, необходимые для простой параллельной конструкции, поэтому мы все еще впереди по эффективности.

Проницательный наблюдатель заметит, что нейтральный провод должен только передавать разность тока между двумя нагрузками обратно к источнику.

В приведенном выше случае при идеально «сбалансированных» нагрузках, потребляющих одинаковое количество энергии, нейтральный провод пропускает нулевой ток.

Обратите внимание на то, как нейтральный провод подключен к заземлению со стороны источника питания. Это обычная особенность энергосистем, содержащих «нейтральный» провод, поскольку заземление нейтрального провода обеспечивает минимально возможное напряжение в любой момент времени между любым «горячим» проводом и заземлением.

Важным компонентом системы с расщепленной фазой является двойной источник переменного напряжения. К счастью, спроектировать и построить его нетрудно.

Поскольку большинство систем переменного тока в любом случае получают питание от понижающего трансформатора (понижая напряжение с высоких уровней распределения до напряжения пользовательского уровня, например 120 или 240), этот трансформатор может быть построен с вторичной обмоткой с центральным отводом:

Американский источник питания 120/240 В перем. Тока поступает от сетевого трансформатора с центральным ответвлением.

Если переменный ток поступает непосредственно от генератора (генератора переменного тока), катушки могут быть аналогичным образом с центральным отводом для того же эффекта. Дополнительные расходы на включение центрального отвода в обмотку трансформатора или генератора минимальны.

Здесь действительно важны обозначения полярности (+) и (-). Это обозначение часто используется для обозначения фазировки нескольких источников переменного напряжения , поэтому ясно, помогают ли они («повышают») друг друга или противостоят («компенсируют») друг друга.

Если бы не эта маркировка полярности, фазовые соотношения между несколькими источниками переменного тока могли бы быть очень запутанными. Обратите внимание, что на схеме источники с расщепленной фазой (каждый 120 В ± 0 °) с отметками полярности (+) — (-), как и батареи с последовательным подключением, в качестве альтернативы могут быть представлены как таковые: (Рисунок ниже)

Источник с разделенной фазой 120/240 В переменного тока эквивалентен двум последовательным источникам переменного тока 120 В переменного тока.

Чтобы математически рассчитать напряжение между «горячими» проводами, мы должны из вычесть напряжений, потому что их отметки полярности показывают, что они противоположны друг другу:

Если мы отметим общую точку подключения двух источников (нейтральный провод) одинаковым знаком полярности (-), мы должны выразить их относительные фазовые сдвиги как разнесенные на 180 °.В противном случае мы бы обозначили два источника напряжения, находящиеся прямо напротив друг друга, что дало бы 0 вольт между двумя «горячими» проводниками.

Почему я трачу время на уточнение отметок полярности и фазовых углов? В следующем разделе будет больше смысла!

Системы электропитания в американских домах и легкой промышленности чаще всего бывают двухфазными, обеспечивая так называемое питание 120/240 В переменного тока. Термин «разделенная фаза» просто относится к источнику питания с разделенным напряжением в такой системе.

В более общем смысле этот тип источника питания переменного тока называется однофазным , потому что оба сигнала напряжения синфазны или синхронизированы друг с другом.

Термин «однофазный» противопоставляется другому типу энергосистемы, называемому «многофазный», который мы собираемся изучить подробно. Приносим извинения за длинное введение, приведшее к заглавной теме этой главы.

Преимущества многофазных систем питания становятся более очевидными, если сначала хорошо разбираться в однофазных системах.

ОБЗОР:

  • Однофазные системы питания определяются наличием источника переменного тока только с одной формой волны напряжения.
  • Двухфазная система питания — это система с несколькими (синфазными) источниками переменного напряжения, подключенными последовательно, доставляющими мощность на нагрузки с более чем одним напряжением и более чем двумя проводами. Они используются в первую очередь для достижения баланса между эффективностью системы (низкие токи в проводниках) и безопасностью (низкие напряжения нагрузки).
  • Источники переменного тока с разделенной фазой могут быть легко созданы путем отвода обмоток катушек трансформаторов или генераторов переменного тока по центру.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Сколько электроэнергии можно сэкономить, используя в домах цепи постоянного тока? Понимание потенциала экономии электроэнергии и оценка осуществимости перехода к зданиям с питанием от постоянного тока

Достижения в области силовой электроники на основе полупроводников и рост нагрузки постоянного тока в зданиях побудили исследователей пересмотреть вопрос о том, следует ли в зданиях подключать электрические цепи постоянного тока для уменьшения преобразования энергии и облегчить переход к эффективным приборам постоянного тока.Выполнимость, экономия энергии и экономичность таких систем были оценены и доказаны в центрах обработки данных и коммерческих зданиях, но результаты все еще остаются неопределенными для жилого сектора.

В этой работе мы оцениваем техническую и экономическую осуществимость цепей постоянного тока, используя данные для 120 домов переменного тока с традиционной проводкой в ​​Остине, штат Техас, чтобы понять влияние сильно изменчивых профилей спроса на жилые дома с питанием от постоянного тока, используя использование на уровне бытовой техники и данные о производстве солнечной энергии и выполнение моделирования методом Монте-Карло для количественной оценки затрат и выгод.

Результаты показывают экономию энергии на объекте от 9% до 20%, когда солнечные фотоэлектрические элементы распределяются по всей бытовой технике. Если учесть аккумуляторы для избыточной солнечной энергии, эта экономия возрастет до 14–25%. При нынешних ценах на оборудование постоянного тока перевод всего оборудования на постоянный ток приводит к тому, что приведенные годовые затраты на электроэнергию для домовладельцев увеличиваются примерно вдвое. Однако за счет преобразования только домашних конденсаторных агрегатов кондиционирования воздуха на постоянный ток значительно снижаются затраты на прямой постоянный ток и достигается экономия энергии в домашних условиях на 7–16%.

В дополнение к количественной оценке экономии мы находим основные нетехнические препятствия на пути внедрения прямого постоянного тока в домах. К ним относятся отсутствие стандартов для таких систем, относительно небольшой рынок устройств и компонентов постоянного тока, служебные программы, предназначенные для питания переменного тока, и персонал, незнакомый с постоянным током. Опыт работы с постоянным током растет в других секторах, и со временем он будет передан более широкой аудитории инженеров, электриков и инспекторов строительства, чтобы убедиться, что не только сами системы безопасны, но и чтобы имидж цепей постоянного тока стал менее посторонним. через некоторое время.Постоянный ток вполне может иметь место в жилом секторе, и исследования и разработки должны продолжить изучение других потенциальных преимуществ, которые могут стать более убедительными аргументами в пользу более широкого перехода к тому, что сейчас кажется многообещающей технологией.

Полное руководство по проектированию и созданию усилителя Hi-Fi LM3886

Примечание. Редактируемые файлы печатной платы доступны для этого проекта здесь.

LM3886 — один из самых уважаемых усилителей для аудиочипов в сообществе DIY.Причина его популярности заключается в очень низком уровне искажений, минимальном количестве внешних компонентов и низкой стоимости. При правильной компоновке и выборе компонентов вы можете создать превосходно звучащий аудиоусилитель Hi-Fi, который будет конкурировать с высококачественными усилителями, продаваемыми в розницу за несколько тысяч долларов и более.

В этом уроке я шаг за шагом пройдусь через процесс проектирования усилителя, создав 40-ваттный стереоусилитель с использованием LM3886. Я объясню, что делает каждая часть схемы, и покажу вам, как рассчитать правильные значения компонентов, на примерах из усилителя, который я строю.Я также покажу вам, как разместить печатную плату и подключить усилитель в корпусе для минимизации шума и шума.

Мой усилитель построен на той же схеме, что и в таблице данных, со всеми дополнительными компонентами стабилизации.

БОНУС: Загрузите мой список деталей, чтобы увидеть компоненты, которые я использовал для получения отличного качества звука от этого усилителя. Я также включил схему и файлы Gerber для используемого мной источника питания.

Я настоятельно рекомендую прочитать техническое описание перед сборкой усилителя.У него есть все технические характеристики, абсолютные максимальные характеристики, схемы и советы по дизайну:

LM3886 Лист данных

Примечание по применению AN-1192 содержит дополнительную информацию, которая заполняет пробелы, не указанные в таблице данных. Он также имеет схемы для мостовых и параллельных цепей усилителя:

Инструкция по применению Overture AN-1192

Также хорошо иметь Руководство по дизайну Overture. Это таблица Excel, в которой вычисляется выходная мощность, размер радиатора, коэффициент усиления и другие полезные параметры:

Руководство по дизайну увертюры

Так как это довольно длинная статья, вот ссылки на разные разделы:

Вы также можете посмотреть это видео, чтобы увидеть краткий обзор процесса проектирования.В конце я подключаю усилитель, чтобы вы могли услышать, как он звучит:

Что нужно решить перед началом работы

Перед тем, как приступить к проектированию усилителя, вы должны иметь представление о том, какую выходную мощность вы хотите получить от него. Выходная мощность — это то, что вы обычно называете номинальной мощностью усилителя. Максимальная выходная мощность LM3886 составляет 68 Вт, но фактическая мощность, которую вы получите, будет зависеть от напряжения источника питания и сопротивления динамика.

Вам также необходимо знать импеданс ваших динамиков. Вы должны найти импеданс вашего динамика на задней панели динамика или в руководстве пользователя.

Наконец, вам нужно знать входное напряжение . Это выходное напряжение аудиоисточника, который вы будете усиливать. Это может быть в руководстве пользователя устройства, но если нет, вы можете получить приблизительную оценку, воспроизведя чистую синусоидальную волну 60 Гц (есть приложения, которые будут делать это) на полной громкости и измерить напряжение переменного тока между землей и левой или правый канал с мультиметром.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ДАННЫЙ ПРОЕКТ ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ РАБОТЫ С НАПРЯЖЕНИЕМ СЕТИ, КОТОРОЕ МОЖЕТ СЕРЬЕЗНО ПОЛУЧИТЬ ИЛИ УБИТЬ ВАС. ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРИНИМАЙТЕ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ И НИКОГДА НЕ РАБОТАЙТЕ В РЕЖИМЕ ПИТАНИЯ !!

Определите необходимое напряжение и мощность источника питания

Давайте начнем с определения того, какое напряжение и мощность потребуются вашему усилителю от источника питания. Эти расчеты подскажут вам правильное напряжение и номинальные значения в ВА трансформатора, который вы будете использовать для питания усилителя.Этот шаг важен, потому что, если напряжение трансформатора слишком низкое, выходная мощность усилителя будет меньше ожидаемой. Если номинальная мощность трансформатора слишком мала, усилитель может обрезать или искажать звук при более высокой громкости.

Требуемое напряжение источника питания

Прежде чем вы сможете найти необходимое напряжение источника питания, вам необходимо рассчитать пиковое выходное напряжение усилителя .

Найдите максимальное выходное напряжение

Пиковое выходное напряжение ( В опик ) — это максимальное напряжение, измеренное на клеммах динамика усилителя.Пиковое выходное напряжение вашего усилителя будет зависеть от желаемой выходной мощности (P o ) и импеданса динамика по следующей формуле:

Усилитель, который я создаю, будет 40 Вт с динамиками 6 Ом, поэтому мое пиковое выходное напряжение составляет:

Найдите максимальное напряжение питания, необходимое усилителю

Теперь, когда вы нашли пиковое выходное напряжение вашего усилителя, вы можете рассчитать максимальное напряжение питания максимальное напряжение питания ) . Это напряжение, необходимое усилителю от источника питания для получения желаемой выходной мощности.

Чтобы найти максимальное напряжение питания, возьмите пиковое выходное напряжение и добавьте падение напряжения или ) для LM3886 (4 В). Затем учитывайте регулировку трансформатора и изменение напряжения в сети.

Регулирование — это увеличение выходного напряжения трансформатора, когда нагрузка не потребляет ток (т.е. усилитель перестает воспроизводить музыку). Нормативные значения обычно можно найти в паспорте трансформатора, но если вы не знаете нормативов своего трансформатора, безопасное значение для использования составляет 15%.Регулировка трансформатора, который я буду использовать, составляет 6%.

Напряжение сети может варьироваться до 10% в зависимости от вашего местоположения. Обычно он достигает пика поздно ночью, когда люди спят, и падает днем, когда больше людей бодрствуют и потребляют ток из электросети.

Используйте эту формулу для расчета максимального напряжения питания, необходимого для вашего усилителя:

Для моего усилителя мощностью 40 Вт максимальное необходимое напряжение питания составляет:

Таким образом, мой блок питания должен обеспечивать пиковое напряжение ± 30.2 В для моего усилителя для вывода 40 Вт на динамики 6 Ом. Символ ± указывает, что напряжение составляет +30,2 В на положительной шине и -30,2 В на отрицательной шине.

Следующим шагом является определение номинального напряжения трансформатора, которое может обеспечить это максимальное напряжение питания.

Найдите максимальное выходное напряжение питания трансформатора

Имейте в виду, что номинальное напряжение трансформатора говорит вам только о выходном напряжении переменного тока . Напряжение постоянного тока будет выше после того, как диоды выпрямительного моста на вашем источнике питания преобразуют переменное напряжение в постоянное.

Чтобы найти максимальное выходное напряжение постоянного тока на выходе трансформатора и источника питания, возьмите номинальное напряжение переменного тока трансформатора и умножьте на 1,41 увеличение напряжения на выпрямительных диодах, 10% отклонение напряжения сети и регулировку трансформатора:

Я попробовал вышеуказанный расчет с трансформатором, рассчитанным на 18 В переменного тока, чтобы проверить, может ли он обеспечить максимальное напряжение питания 30,2 В, необходимое для моего усилителя. С трансформатором 18 В я бы получил максимальное напряжение питания:

29.6 В довольно близко к максимальному напряжению питания 30,2 В, необходимому для моего усилителя, но давайте точно посчитаем, какую выходную мощность я получу с этим трансформатором.

Найдите выходную мощность по номинальному напряжению трансформатора

Чтобы рассчитать выходную мощность, которую вы получите от номинального напряжения конкретного трансформатора, используйте эту формулу:

Используя максимальное напряжение питания, которое я рассчитал для трансформатора 18 В (29,6 В), я получу выходную мощность:

38.Выходная мощность 2 Вт довольно близка к моей цели 40 Вт, поэтому трансформатор на 18 В будет работать нормально.

Требуемая мощность трансформатора

Теперь давайте определим минимальную номинальную мощность в ВА трансформатора, который будет питать ваш усилитель.

Сначала вам нужно рассчитать общую мощность (P , источник питания ) , необходимую для усилителя. Общая мощность зависит от максимального выходного напряжения источника питания, пикового выходного напряжения усилителя и импеданса динамика.Используемая формула:

Я уже рассчитал максимальное напряжение питания трансформатора 18 В (29,6 В) и пиковое выходное напряжение моего усилителя (21,9 В). Общий ток покоя источника питания (QPSC) указан в таблице данных LM3886 как 85 мА.

Итак, мой трансформатор 18 В должен обеспечивать усилитель как минимум:

Теперь по общей мощности можно определить минимальную номинальную мощность трансформатора в ВА.

Преобразование полной мощности в номинальную мощность трансформатора, ВА

Чтобы преобразовать полную мощность в номинальную мощность трансформатора, необходимо умножить ее на коэффициент 1.5:

Это ВА, необходимая для каждого канала, поэтому для стереоусилителя, питаемого от одного трансформатора, просто удвойте:

Найти трансформатор с ВА 222 будет сложно, но вы можете округлить до ближайшего значения и использовать трансформатор на 250 ВА или больше.

Определите подходящий размер радиатора

Для LM3886 необходим радиатор, достаточно большой, чтобы рассеивать выделяемое тепло, иначе он быстро выйдет из строя.Минимальный размер радиатора можно определить, рассчитав его максимальное тепловое сопротивление (в ° C / Вт) .

Однако сначала вам нужно знать максимальную рассеиваемую мощность вашего LM3886 (P dmax ) и тепловое сопротивление на пути тепла от кристалла кристалла к окружающему воздуху.

Найдите максимальное рассеивание мощности

Максимальная рассеиваемая мощность — это предел, при котором активируется внутренняя схема SPiKe LM3886.При включении схемы SPiKe качество звука сильно ухудшается, поэтому для предотвращения этого нам нужен радиатор с достаточно низким тепловым сопротивлением, чтобы рассеять максимальную мощность, рассеиваемую LM3886. P dmax зависит от максимального напряжения питания вашего источника питания и импеданса вашего динамика:

Максимальное выходное напряжение питания от моего блока питания составляет ± 29,6 В, и я буду использовать динамики с сопротивлением 6 Ом, поэтому мой P dmax составляет:

Значит, мой радиатор должен рассеивать 29. 6 Вт мощности для предотвращения срабатывания схемы защиты SPiKe.

Найдите максимальное тепловое сопротивление радиатора

Есть три сопротивления тепловому потоку от LM3886:

θ jc : тепловое сопротивление от соединения кристалла (кристалла) до корпуса.

θ cs : термическое сопротивление зазора между корпусом микросхемы и радиатором.

θ sa : Тепловое сопротивление радиатора окружающему воздуху.

Больше мощности будет рассеиваться при понижении любого из тепловых сопротивлений на пути к окружающему воздуху. θ jc — это свойство пластикового корпуса, в котором заключена матрица, поэтому мы ничего не можем сделать, чтобы уменьшить его.

θ cs можно уменьшить, применив термопасту между микросхемой и радиатором. Термопаста имеет тепловое сопротивление около 0,2 ° C / Вт, но точное значение используемого типа должно быть доступно у производителя.

Самый эффективный способ снизить общее тепловое сопротивление — снизить θ до с помощью более эффективного радиатора.Радиаторы с меньшим θ и лучше рассеивают тепло.

Радиатор будет рассеивать пиковую мощность, производимую усилителем (P dmax ), если его тепловое сопротивление (θ sa ) меньше или равно значению, рассчитанному по следующей формуле:

LM3886 производится в двух разных корпусах: LM3886T и LM3886TF. LM3886T имеет металлический фланец на задней части корпуса, а LM3886TF полностью пластиковый. Пластиковый корпус LM3886TF дает более высокий θ cs :

  • LM3886T: θ cs = 1 ° C / Вт
  • LM3886TF: θ cs = 2 ° C / Вт

T jmax — максимальная температура перехода , или температура на кристалле микросхемы, выше которой включается схема теплового отключения.В техническом описании указано значение T jmax , равное 150 ° C.

T amb — температура окружающей среды в ° C, при которой будет работать усилитель. Типичное значение для T amb — комнатная температура (25 ° C).

Таким образом, максимальное тепловое сопротивление (θ sa ) радиатора для моего усилителя с P dmax 29,6 Вт составляет:

Так что мне понадобится радиатор с номиналом меньше или равным 2,1 ° C / Вт, чтобы он мог рассеивать максимальную мощность, производимую LM3886.

Вот один канал моего усилителя, подключенный к радиатору подходящего размера:

Расчет значений компонентов

Теперь, когда вы рассчитали требования к источнику питания и радиатору, следующий шаг — найти значения для компонентов в цепи усилителя. Я буду использовать схему, представленную ниже. Он в основном такой же, как и в таблице данных, но с дополнительными включенными компонентами стабильности:

Примечание. Компоненты помечены так, как они указаны в таблице.

Вот схема расположения выводов LM3886 для справки:

Найдите минимальный требуемый коэффициент усиления

Коэффициент усиления может быть установлен на любое значение выше минимального для LM3886 10 В o / В и , но для получения желаемой выходной мощности оно должно быть выше определенного минимального значения. Минимальная настройка усиления вашего усилителя будет зависеть от входного напряжения, импеданса динамика и выходной мощности по формуле:

Я планирую использовать iPhone в качестве источника звука для моего усилителя с выходным напряжением 1 В.Выходная мощность, которую я получу с трансформатором и блоком питания, составляет 38,2 Вт, а импеданс моих динамиков — 6 Ом. Итак, мой минимальный выигрыш:

.

Поэтому мне нужно установить усиление не менее 15,1 В, / В, и , если мне нужна выходная мощность 38,2 Вт на динамики 6 Ом при входном напряжении 1 В.

Настройка усиления

Коэффициент усиления LM3886 можно установить, изменив номиналы резисторов R i и R f1 . Эти резисторы образуют делитель напряжения, который определяет напряжение на инвертирующем входе (вывод 9) LM3886:

.

Установка слишком высокого усиления может вызвать искажения.Установка слишком низкого уровня может сделать ваш усилитель слишком тихим. Хорошая настройка усиления, не слишком высокая, чтобы вызывать искажения, но не слишком низкая, чтобы дать вам хороший диапазон громкости, составляет от 27 до 30 дБ.

Прирост рассчитывается по следующей формуле:

Это дает вам коэффициент усиления по напряжению o / В и ) или коэффициент усиления. Чтобы преобразовать усиление по напряжению в усиление в децибелах (дБ), используйте эту формулу:

Резисторы более высокого номинала создают больше шума Джонсона-Найквиста, поэтому лучше всего выбрать соотношение R f1 / R i , которое обеспечивает желаемое усиление при низких значениях резисторов.

Я выбрал для своего усилителя коэффициент усиления около 27 дБ (22,4 В, / В, и ). Чтобы сохранить низкое сопротивление, я начал с установки R и на 1 кОм. Затем я изменил формулу усиления, чтобы найти R f1 с усилением 22,4 В o / V i :

.

Я собираюсь использовать в своем усилителе металлопленочные резисторы серии PTF Vishay-Dale, но наиболее близкое значение, которое я смог найти, было 20 кОм. Но использование резистора 20 кОм для R f1 даст выигрыш:

Что достаточно близко к 27 дБ и выше 15.1 В или / В и минимальное усиление, необходимое для моей желаемой выходной мощности, входного напряжения и импеданса динамика.

Если вы создаете стереоусилитель, вам нужно, чтобы R i и R f1 имели жесткие допуски по сопротивлению. Если эти резисторы сильно различаются между двумя каналами, коэффициенты усиления будут разными, и один канал будет громче, чем другой. Идеально подходят металлопленочные резисторы с допуском 0,1% или меньше.

Балансировка входного тока смещения

После установки усиления следующим шагом является балансировка входных токов смещения путем выбора значений для R в и R b :

Если токи на неинвертирующем входе (вывод 9) и инвертирующем входе (вывод 10) различны, между ними будет возникать напряжение.Эта разница в напряжении будет усиливаться как шум.

Инвертирующий вход видит сопротивление R f1 , а неинвертирующий вход видит сопротивление R в и R b последовательно. Вы уже нашли значение для R f1 , когда устанавливали коэффициент усиления усилителя. Значения рэнд в и рэндов выбраны таким образом, чтобы вместе они равнялись значению рэнд f1 . Это сделает ток на неинвертирующем входе равным току на инвертирующем входе.Чтобы найти значения рандов в и рандов b для конкретного рандов f1 , используйте эту формулу:

Я использовал значение, указанное в таблице данных для R b (1 кОм). Итак, с R f1 при 20 кОм значение R в , которое уравновешивает входной ток смещения для моего усилителя, составляет:

Вероятно, вы сможете найти резистор 19 кОм, доступный с типом резисторов, которые вы используете, но 20 кОм — это самое близкое значение, которое я смог найти для резисторов Vishay-Dale PTF, поэтому мне придется с этим смириться.

Установка среза низких частот на входе усилителя

C в последовательно с неинвертирующим входом. Его основная функция — блокировать любой постоянный ток, присутствующий в аудиоисточнике, позволяя проходить переменному току (аудиосигналу). Необходимо заблокировать постоянный ток в источнике звука, иначе он будет усиливаться вместе со звуковым сигналом и создавать высокое смещение постоянного тока в динамиках. Это искажает звук, чего мы не хотим по очевидным причинам.

В дополнение к функции блокировки постоянного тока, C в и входной резистор (R в ) образуют RC-фильтр верхних частот, который устанавливает нижний предел полосы пропускания усилителя на неинвертирующем входе:

Частота среза этого фильтра (также известная как точка -3 дБ или частота среза ) — это частота, с которой фильтр начинает работать.В фильтре верхних частот частоты ниже частоты среза будут ослаблены (приглушены). В фильтре нижних частот все частоты выше частоты среза будут приглушены. Мы будем использовать комбинации фильтров низких и высоких частот, чтобы установить полосу пропускания усилителя и улучшить стабильность.

Частота среза (F c ) этого фильтра может быть найдена с помощью уравнения:

Уравнение можно изменить, чтобы найти значение C в для конкретного F c :

Вы нашли значение для R в при балансировке входных токов смещения, поэтому теперь все, что вам нужно, — это выбрать частоту среза.Нижний предел человеческого слуха составляет 20 Гц, поэтому F c должен быть намного ниже этого значения, чтобы предотвратить ослабление низких частот. Идеально ниже 2–4 Гц.

Я предпочитаю слушать музыку с большим количеством басов, поэтому я выбрал для своего усилителя довольно низкий F c . Я начал с 1,5 Гц, но вы можете использовать более высокие или более низкие значения, если хотите. Просто убедитесь, что частота ниже 20 Гц, иначе низкие частоты будут слабыми.

С F c на 1,5 Гц значение моего C в должно быть:

А 5.Конденсатор на 3 мкФ будет трудно найти, но довольно часто встречается близкое значение 4,7 мкФ. F c с конденсатором 4,7 мкФ будет:

F c 1,69 Гц довольно близко к моим желаемым 1,5 Гц, поэтому конденсатор 4,7 мкФ должен быть хорошим.

Поскольку C в находится непосредственно на пути входного аудиосигнала, тип используемого конденсатора будет влиять на качество звука. Следует избегать электролитических, керамических и танталовых конденсаторов.Лучше всего здесь будет звучать металлическая полипропиленовая пленка хорошего качества, а еще лучше — металлическая полипропиленовая пленка в масляном конденсаторе.

Установка низкочастотного отсечки в контуре обратной связи

Второй фильтр верхних частот присутствует в контуре обратной связи с R i и C i :

Частота среза этого фильтра должна быть в 3-5 раз на ниже, чем на , чем у F c C в \ R в фильтре высоких частот на входе.Если F c этого фильтра на выше, чем на входного фильтра, усилитель будет передавать низкие частоты в контур обратной связи, с которыми он не может справиться. Это создаст напряжение на C и и вызовет появление постоянного напряжения на инвертирующем входе, которое будет усиливаться и вызывать искажения. Следовательно, входной фильтр (C в и R в ) должен определять нижнюю частоту полосы пропускания усилителя, а не фильтр контура обратной связи (C i и R i ).

Входной фильтр определяет нижнюю часть полосы пропускания, но C i все еще влияет на низкочастотный отклик. При меньших значениях C i басы будут мягче и менее мощными, но при больших значениях C i басы будут более плотными и более сильными.

Приведенная ниже формула даст вам отправную точку для значения C i :

.

Я уже нашел значения для R в , C в , R b и R i , поэтому значение моего C i должно быть больше, чем:

Округление до следующего общего значения емкости дает 220 мкФ. Давайте посмотрим, какая будет частота среза при этом. Мы можем использовать уравнение F c с R i и C i :

Теперь я проверю, не является ли 0,72 Гц в 3-5 раз ниже, чем 1,69 Гц F c моего входного фильтра:

Это в 2,3 раза меньше. Давайте попробуем несколько больших значений для C и , чтобы увидеть, что мы можем сделать лучше, чем это. Повторение расчета F c для конденсатора 330 мкФ дает 0,48 Гц.

3.В 5 раз меньше — это нормально, но я мог бы сделать даже лучше с конденсатором 470 мкФ. Повторение вычислений снова с конденсатором 470 мкФ дает F c 0,34 Гц.

Конденсатор емкостью 470 мкФ установит F c моего фильтра контура обратной связи в 4,9 раза ниже, чем F c моего входного фильтра. Это замечательно, поэтому я буду использовать конденсатор емкостью 470 мкФ для C и .

C i также находится в тракте аудиосигнала, поэтому следует использовать конденсатор хорошего качества.Емкость, вероятно, будет слишком высокой для использования полипропилена, поэтому вам, вероятно, придется использовать электролит. Однако есть электролитические компоненты хорошего качества, такие как серия Elna Silmic II или Nichicon KZ, которые не должны отрицательно влиять на качество звука.

Установите обрезку высоких частот на входе усилителя

R b и C c образуют RC-фильтр нижних частот, который устанавливает верхний предел полосы пропускания усилителя на неинвертирующем входе:

В таблице данных C c показаны подключенными между неинвертирующим входом и инвертирующим входом.В этой конфигурации C c фильтрует радиочастоты и электромагнитные помехи, принимаемые входными проводами. К сожалению, это также увеличивает вероятность колебаний. Лучше всего подключить C c от неинвертирующего входа к земле, как показано на изображении выше. Таким образом, C c по-прежнему фильтрует радиочастоты, но он также действует как фильтр нижних частот, который устанавливает верхний предел полосы пропускания усилителя.

F c этого фильтра должен быть установлен значительно ниже самой низкой частоты радиовещания в вашем районе и намного выше верхнего предела 20 кГц для человеческого слуха.Радиочастоты вещания в США:

  • FM: от 87,5 до 108 МГц
  • AM: от 535 до 1605 кГц

Я решил начать с F c около 250 кГц. Она намного ниже самой низкой частоты AM-вещания (535 кГц), поэтому радиочастоты и большинство электромагнитных помех должны быть отфильтрованы. Кроме того, она намного выше верхней 20 кГц частоты человеческого слуха, поэтому более высокие звуковые частоты не будут ослабляться.

Чтобы найти значение для C c , которое дает F c , равное 250 кГц, я просто переставлю формулу частоты среза:

Поскольку 636 пФ не является обычным значением, я округлю до 680 пФ.С конденсатором 680 пФ F c становится:

Таким образом, конденсатор 680 пФ установит верхнюю частоту среза на 234 кГц, что достаточно близко к моему желаемому F c , равному 250 кГц. C c также находится на пути прохождения сигнала, поэтому следует использовать конденсатор хорошего качества. Лучшими типами диэлектрика для аудиоконденсаторов в диапазоне пикофарадов являются серебряная слюда или полистирол.

Компоненты устойчивости R f2 и C f

R f2 и C f подавляют резонанс в контуре обратной связи и повышают стабильность:

R f1 , R f2 и C f образуют фильтр нижних частот в контуре обратной связи, но, как вы можете видеть из формулы в таблице данных, вычисление F c этого фильтра довольно сложно :

Лучший способ определить значения для R f2 и C f — использовать программное обеспечение для моделирования схем, такое как LTSpice.Однако это выходит за рамки данной статьи, поэтому я просто буду использовать значения, указанные в таблице.

Но если вы хотите поэкспериментировать, уменьшение значения C f повысит верхнее значение F c полосы пропускания, а увеличение значения снизит его.

Сеть Zobel

C sn и R sn образуют сеть Zobel на выходе усилителя:

Сеть Zobel используется для предотвращения колебаний, вызванных индуктивными нагрузками.Это также предотвращает попадание радиочастот, улавливаемых проводами динамиков, обратно на инвертирующий вход усилителя через контур обратной связи.

На высоких частотах сопротивление C sn очень низкое, поэтому высокочастотный ток замыкается на массу. R sn ограничивает ток высокой частоты, поэтому нет прямого замыкания на землю, которое может превысить ограничение тока LM3886. Следовательно, меньшие значения R sn делают сеть Zobel более эффективной при фильтрации радиочастот, но также увеличивает частоту среза, что, в свою очередь, снижает ее эффективность.

В таблице данных указано значение 2,7 Ом для R sn и значение 100 нФ для C sn . Это делает F c :

589 кГц — это довольно много, тем более что самая низкая частота радиовещания AM составляет 535 кГц. Чтобы снизить это до более разумного уровня, я решил использовать 4,7 Ом для R sn и 220 нФ для C sn , что снижает F c до 154 кГц:

154 кГц намного выше предела 20 кГц человеческого слуха и намного ниже любых радиочастот, которые могут улавливать провода громкоговорителей.

Поскольку R sn должен шунтировать большие токи на землю, если усилитель колеблется, номинальная мощность должна быть не менее 1 Вт. C sn должен иметь низкий ESR и низкий ESL, с номинальным напряжением, превышающим размах выходного напряжения между направляющими. Чтобы свести к минимуму индуктивность, расположите сеть Zobel рядом с выходным контактом (контакт 4) и сделайте дорожки короткими.

Сеть Тиле

В то время как сеть Zobel уменьшает колебания, вызванные индуктивными нагрузками, сеть Thiele снижает колебания, вызванные емкостными нагрузками, обычно из-за длинных акустических кабелей.Это также предотвращает попадание радиочастот, улавливаемых проводами динамиков, обратно на инвертирующий вход усилителя через контур обратной связи.

Катушки индуктивности

имеют низкое сопротивление току низкой частоты и высокое сопротивление току высокой частоты. Звуковые сигналы имеют относительно низкую частоту, поэтому они беспрепятственно проходят через катушку индуктивности. Катушка индуктивности препятствует высокочастотному колебательному току, который заставляет протекать через резистор, который гасит его.

В техническом описании рекомендуется использовать резистор 10 Ом, 5 Вт параллельно с резистором 0.Индуктор 7 мкГн. В стереоусилителе будет одна сеть Тиле на канал. Они должны быть расположены вдали от входной схемы усилителя, чтобы предотвратить помехи от магнитных полей, создаваемых индуктором. Хорошее расположение — рядом с выходными клеммами динамика, немного разнесенными или под углом 90 ° друг к другу, чтобы предотвратить взаимодействие магнитного поля между ними.

Изготовление индукторов

Индукторы для сети Тиле представляют собой проволочные сердечники с воздушным сердечником, изготовленные путем наматывания эмалированной проволоки (магнитной проволоки) вокруг цилиндрического объекта.Поскольку катушка индуктивности будет пропускать полный выходной ток усилителя, провод должен быть толстого сечения. От 12 до 18 AWG было бы хорошо. Используйте этот калькулятор однослойной воздушной катушки, чтобы узнать, сколько витков вам нужно для определенного диаметра проволоки и диаметра катушки.

Или вы можете рассчитать индуктивность самостоятельно по этой формуле:

В своей сборке я использовал магнитный провод 14 AWG, так как он толстый и его легко найти. Диаметр 14 AWG составляет 1,62814 мм. Я планировал использовать стержень отвертки диаметром 11 мм для формирования катушки.Введя эту информацию в калькулятор индуктивности, я обнаружил, что мне нужно около 12 витков, чтобы получить индуктор 0,7 мкГн.

Конденсаторы развязки источника питания

LM3886 имеет один отрицательный контакт источника питания (контакт 4) и два положительных контакта источника питания (контакты 1 и 5). Для отрицательного вывода питания необходим собственный набор развязывающих конденсаторов, а для положительных выводов питания используется отдельный набор развязывающих конденсаторов.

Большие развязывающие конденсаторы обеспечивают длительный источник резервного тока при высоком низкочастотном выходе усилителя.Более высокие значения улучшат характеристики низких частот. Типичные значения находятся в диапазоне от 470 мкФ до 2200 мкФ.

Разделительные конденсаторы средней мощности обеспечивают дополнительный ток для среднечастотного выхода. Они должны быть где-то между 10 мкФ и 220 мкФ.

Небольшие развязывающие конденсаторы очень быстро вырабатывают ток, помогая усилителю выводить более высокие звуковые частоты. Они также фильтруют шум и радиопомехи в блоке питания.

Разделительные конденсаторы также компенсируют паразитную индуктивность и сопротивление проводов питания и дорожек, ведущих к выводам питания микросхемы.Индуктивность и сопротивление препятствуют протеканию тока, который увеличивается с увеличением длины проводов и проводов. Поскольку источник питания находится относительно далеко от микросхемы, индуктивность и сопротивление являются проблемой. Чтобы максимизировать ток, протекающий к микросхеме, развязывающие конденсаторы следует размещать как можно ближе к выводам питания микросхемы.

Конденсаторы с более низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) и более низким эквивалентной последовательной индуктивностью (ESL) являются лучшими типами для использования здесь.

Исследование Тома Кристиансена показывает, что керамический конденсатор X7R емкостью 4,7 мкФ, подключенный параллельно с электролитическим конденсатором 22 мкФ и электролитом 1000 мкФ, имеет значительно лучшие характеристики, чем подключенные параллельно конденсаторы на 100 нФ, 10 мкФ и 470 мкФ, рекомендованные в техническом описании. Это то, что я буду использовать в своем усилителе.

Цепь отключения звука

R м , C м и D1 образуют цепь отключения звука:

Когда ток, вытекающий из вывода отключения звука (вывод 8), меньше 0.5 мА, выход усилителя отключен, а когда ток больше 0,5 мА, выход не отключен.

Чтобы включить усилитель, нам нужно найти такое значение для R m , чтобы ток, протекающий через контакт 8, был больше 0,5 мА. Это можно найти с помощью этой формулы:

Для моего усилителя, работающего от напряжения питания ± 29,6 В,

Итак, мой R m должен быть меньше 54 кОм, чтобы ток на выводе 8 был больше 0.5 мА.

R m и C m создают постоянную времени, которая медленно уменьшает ток на выводе отключения звука при отключении питания усилителя и медленно увеличивает ток при включении усилителя. Стабилитрон 16 В (D1) блокирует ток, протекающий через контакт 8, до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя диода (16 В). Это создает эффект плавного пуска / остановки, который постепенно увеличивает или уменьшает громкость вместо ее резкого уменьшения.

Время, необходимое для нарастания и спада тока, можно отрегулировать, изменив значения R m или C m в соответствии с формулой для постоянной времени RC:

Например, если мне нужен плавный пуск длительностью в одну секунду, я могу произвольно установить R m на 10 кОм, а затем найти значение для C m :

Таким образом, установка R m на 10 кОм и C m на 100 мкФ даст мне плавный старт длительностью в одну секунду.

Окончательная схема

Теперь, когда мы увидели, как рассчитать значения компонентов, мы можем приступить к проектированию компоновки печатной платы и схемы подключения. Если вы не хотите выполнять все вычисления, которые мы сделали выше, вы можете использовать значения, которые я использовал. Вот окончательная схема:

Примечание: метки компонентов соответствуют меткам на компоновке печатной платы, представленной ниже. Щелкните изображение, чтобы отредактировать схему или изменить значения компонентов.

Проектирование плана местности

Схема заземления вашего усилителя оказывает большое влияние на качество звука.При правильно спроектированной схеме заземления выход усилителя будет полностью бесшумным, когда источник подключен и музыка не воспроизводится. При плохо спроектированной схеме заземления усилитель может издавать очень заметный гул или жужжащий звук.

Ключом к правильной схеме заземления является отделение слаботочных заземлений от сильноточных. Слаботочные заземления — это заземление для входных цепей и контура обратной связи. Сильноточные заземления — это заземление, подводимое к разделительным конденсаторам источника питания, сети Zobel и динамикам.Сильные токи, протекающие через слаботочные заземляющие проводники, создают постоянное напряжение, которое может появляться на входе усилителя и усиливаться в виде шума.

Чтобы отделить слаботочные заземления от сильноточных, создадим несколько сетей заземления:

  • Заземление аудиовхода : Заземление кабеля аудиовхода
  • Заземление сигнала : Заземление входной цепи — R в , C c и R i / C i
  • Заземление динамиков : Заземление динамиков
  • Заземление питания : Заземление для развязывающих конденсаторов источника питания, сети Zobel, конденсатора отключения звука и вывода заземления LM3886

Эти заземления должны подключаться только один раз к набору клемм, называемому основным системным заземлением .Основное системное заземление расположено как можно ближе к емкостным конденсаторам источника питания. Заземление основной системы будет подключаться к проводу заземления сети через цепь защиты контура заземления (поясняется позже) и шасси усилителя.

Отдельные сети заземления подключаются к основной системе заземления, так что заземления с более высоким током находятся ближе к накопительным конденсаторам. На схеме ниже показано, как заказать заземление:

Заземление динамика и заземления аудиовхода проложено непосредственно от своих клемм на шасси к основному заземлению системы.

Проектирование макета печатной платы Дизайн печатной платы

также оказывает большое влияние на характеристики вашего усилителя. Ниже я расскажу о рекомендациях, которые я использовал при разработке этой топологии печатной платы. Печатная плата предназначена для одного канала, поэтому для стереоусилителя вам нужно будет собрать две платы:

Примечание. Компоненты на схеме печатной платы соответствуют приведенной выше схеме. Вы можете нажать на изображение выше, чтобы отредактировать компоновку печатной платы, изменить посадочные места компонентов и заказать печатную плату.

Печатная плата была разработана с помощью программного обеспечения для онлайн-проектирования EasyEDA. EasyEDA — это бесплатный программный продукт для разработки схем и печатных плат, который предлагает отличные цены на изготовление печатных плат по индивидуальному заказу.

Заказ печатных плат

Если вы нажмете кнопку «Fabrication Output» в редакторе плат EasyEDA, вы попадете на страницу, где можно заказать печатную плату. Вы сможете выбрать толщину меди, толщину печатной платы, цвет и количество заказа:

Заказал 5 плат за 17 долларов.10 долларов и они были доставлены примерно за 10 дней. Готовые доски отлично смотрятся. Все следы и печать получились очень чистыми и точными, ни на одной из плат не было дефектов. Вот одна из печатных плат:

Рекомендации по проектированию печатных плат

Сильные токи, протекающие через источник питания и выходные дорожки, будут создавать магнитные поля, которые могут генерировать токи в контуре обратной связи и входных дорожках, если они проложены параллельно друг другу. Это может исказить входной сигнал, поэтому лучше держать их подальше друг от друга или направлять под углом 90 °.Размещение их клемм для печатных плат на противоположных сторонах платы упростит их разделение при прокладке трасс.

Любое пространство между дорожками одной и той же цепи создаст петлю, которая может передавать или принимать электромагнитные поля. Следы для подачи питания и заземления должны быть проложены близко друг к другу, чтобы уменьшить площадь контура. Точно так же аудиовход и дорожки сигнала должны быть проложены близко друг к другу. Простой способ минимизировать площадь петли — использовать заземляющие поверхности на нижнем слое печатной платы, что я и сделал на этом макете.

Заземление питания и заземление сигнала — единственные цепи заземления на печатной плате. Каждый из них имеет свою электрически изолированную заземляющую пластину на нижнем слое. Поскольку заземление питания несет большие токи, а сигнальное заземление — низкие токи, они хранятся отдельно до тех пор, пока не подключатся к основному заземлению системы. На верхнем слое печатной платы трассы источника питания, выхода и сети Zobel проходят через заземляющий слой питания. Трассы входа и обратной связи проходят по плоскости заземления сигнала.Следы для подачи питания были сделаны очень широкими, чтобы минимизировать сопротивление и индуктивность.

Контур обратной связи должен быть как можно короче, чтобы уменьшить площадь контура. Я обрезал выводы резистора обратной связи (R f1 ) и припаял его непосредственно к контактам 9 и 3, чтобы площадь контура была как можно меньше:

Индуктивность препятствует прохождению тока и создает резонанс с последовательно включенным конденсатором. Поскольку индуктивность увеличивается с увеличением длины трассы, лучше всего делать все трассы как можно короче.Это особенно важно для разделительных конденсаторов источника питания, контура обратной связи, входных цепей и сети Zobel. Держите компоненты этих схем вплотную к контактам микросхемы, чтобы следы были короткими.

У нас есть больше советов и приемов по проектированию печатных плат в нашей статье «Как сделать нестандартную печатную плату», так что ознакомьтесь с ней, если вам интересно.

Соединяем все вместе

LM3886 — это усилитель на микросхеме Hi-Fi, поэтому в своем усилителе я использовал высококачественные компоненты аудиосистемы:

Общая стоимость обоих каналов составила около 118 долларов, не считая шасси, блока питания и проводки.Вы можете построить его намного дешевле с более дешевыми компонентами, если у вас ограниченный бюджет, просто не забудьте изменить посадочные места компонентов в топологии печатной платы.

Пайка и пайка

Перед тем, как припаять компоненты к печатной плате, используйте кусок наждачной бумаги с мелким зерном, чтобы удалить любые окисления с выводов компонентов. Это обеспечит более прочное паяное соединение и лучшую электропроводность.

Чтобы удерживать отдельные компоненты на месте во время пайки, используйте замазку, такую ​​как Sticky-Tac, на верхней стороне печатной платы.Начните пайку с самых маленьких компонентов и постепенно переходите к более крупным компонентам.

Старайтесь избегать использования стандартного оловянно-свинцового припоя 60/40 и используйте вместо него эвтектический припой 63/37. Припой 60/40 имеет широкий диапазон плавления, и когда он находится в нижней части диапазона, он становится пастообразным. Если компонент движется в пастообразной фазе, это может привести к образованию холодного паяного соединения. Меньший диапазон плавления эвтектического припоя ускоряет схватывание припоя и обеспечивает лучшее электрическое соединение.

Вот один канал моего усилителя после того, как я спаял компоненты:

Поиск шасси

Вам понадобится корпус, чтобы удерживать печатные платы и провода, а также для монтажа входных, выходных и силовых разъемов.Металлические корпуса — лучший тип, потому что они защищают усилитель от помех, вызываемых люминесцентными лампами, радио и сотовыми телефонами. К сожалению, бывает сложно найти шасси, которое подошло бы ко всему и при этом красиво выглядело. После долгих поисков я нашел компанию под названием Hi-Fi 2000, которая производит действительно хорошие металлические корпуса. Их веб-сайт на итальянском языке, но его можно перевести на английский. Я заказал их модель Galaxy 330 × 280 мм с передней панелью из черного анодированного алюминия толщиной 10 мм, и она отлично выглядит:

Они также выполняют сверление и печать на заказ, поэтому я попросил их настроить заднюю панель:

Перед тем, как заказать шасси, сделайте тестовую компоновку трансформатора, источника питания, печатных плат усилителя и радиаторов.Затем измерьте габаритные размеры, чтобы убедиться, что корпус подойдет ко всему.

Схема проводки внутри корпуса

После того, как печатные платы собраны и у вас есть шасси, самое время соединить все вместе. Схема электропроводки так же важна, как и схема печатной платы и схема заземления. Используйте приведенную ниже схему в качестве руководства для подключения различных частей друг к другу:

Щелкните изображение, чтобы просмотреть его в увеличенном виде.

Целью электромонтажа является уменьшение или устранение электромагнитных помех между сильноточными и слаботочными проводами.Провода аудиовхода и провода заземления сигнала наиболее чувствительны к помехам от окружающих магнитных полей.

Провода питания, выходные провода динамика, трансформатор, выпрямительные диоды и провода сети переменного тока являются основным источником магнитных полей. Чтобы уменьшить помехи, держите аудиовход и сигнальные провода заземления подальше от этих частей или проложите их под углом 90 °, если их разделение неизбежно. Если вы сориентируете входную сторону печатных плат усилителя рядом с входными клеммами на шасси, провода можно будет сделать короткими и вдали от источников помех.

Любое пространство между проводами одной и той же цепи создаст петлю, которая может передавать или принимать электромагнитные поля. Чтобы свести к минимуму площадь петли, следующие наборы проводов должны быть плотно скручены вместе:

  • Горячие и нейтральные провода сети переменного тока от входной клеммы до трансформатора
  • Провода нулевого и вторичного переменного напряжения от трансформатора к источнику питания
  • V +, V- и провода заземления от источника питания до каждой печатной платы усилителя
  • Провода выхода динамика и заземления динамика от печатной платы усилителя / заземления основной системы к клеммам шасси
  • Аудиовход и входные провода заземления от входных клемм к печатным платам усилителя

Три провода источника питания (V +, V- и заземление) соединяют выход постоянного тока источника питания с каждой печатной платой усилителя.Эти провода должны быть толстыми, как можно более короткими и плотно скрученными. Я использовал 14 AWG, но все, что больше 18 AWG, подойдет.

По входным проводам и сигнальным заземляющим проводам протекают только слабые токи, поэтому они не обязательно должны быть толстого сечения. Я использовал твердый сердечник 22 AWG, который хорошо работает, потому что его можно скрутить в тугую катушку.

Кабели аудиовхода, идущие от источника к шасси усилителя, могут улавливать помехи. Если это становится проблемой, вы можете установить конденсатор емкостью 1 нФ между землей каждой входной клеммы и шасси, чтобы отфильтровать его.

Заземляющий провод сети должен быть прикреплен непосредственно к шасси с помощью болта и кольцевой клеммы. Я бы также использовал стопорную гайку или стопорную шайбу, чтобы предотвратить ее ослабление. Все металлические части усилителя (например, радиаторы) должны быть электрически подключены к шасси, чтобы обеспечить заземление для любых сетевых напряжений, которые могут контактировать с ними в случае неисправности.

Основное заземление системы подключается к цепи защиты заземления (обсуждается ниже), которая затем подключается к шасси.Схема защиты от заземления может подключаться к шасси с помощью болта, где заземляющий провод сети подсоединяется к шасси, или в отдельном месте.

Две сети Тиле расположены рядом с выходными клеммами динамика. Чтобы предотвратить взаимное влияние индукторов, они должны быть разнесены или ориентированы под углом 90 ° друг к другу.

Вот как я установил все внутри своего корпуса. Печатная плата правого канала установлена ​​в перевернутом виде, так что сторона ввода платы находится близко к RCA и 3.Входные клеммы 5 мм. При таком расположении радиаторы обеспечивают некоторую защиту от сетей Тиле и проводов переменного тока, ведущих к трансформатору:

Щелкните изображение, чтобы просмотреть его в увеличенном виде.

Цепь защиты контура заземления

ЦЕПИ ЗАЩИТЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ МОГУТ БЫТЬ НЕЗАКОННЫМИ В НЕКОТОРЫХ ЗОНАХ. ПОЖАЛУЙСТА, ПРОВЕРЬТЕ СВОЙ МЕСТНЫЙ КОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИЛИ КОНСУЛЬТИРУЙТЕСЬ С ЭЛЕКТРИКОМ ПЕРЕД УСТАНОВКОЙ ЭТОГО…

Когда вы подключаете источник звука с питанием к усилителю, магнитные поля от трансформатора источника и проводов источника питания могут быть связаны с проводами заземления входных аудиокабелей.Это называется контуром заземления, и он может создавать гул на выходе вашего усилителя.

Схема защиты контура заземления прервет ток контура заземления:

В нормальных условиях эксплуатации низковольтные токи контура заземления протекают через резистор (R1) на землю (шасси). Резистор снижает этот ток и разрывает контур заземления. В случае сильноточного замыкания ток короткого замыкания может протекать через диодный мост на землю. Обратите внимание, что шасси ДОЛЖНО быть электрически подключено к заземляющему проводу сети, чтобы предотвратить попадание сетевого напряжения на металлическое шасси в случае неисправности.Конденсатор предназначен для фильтрации любых радиочастот, принимаемых шасси.

Если используется схема защиты контура заземления, все входные и выходные клеммы должны быть электрически изолированы от шасси. В противном случае схема защиты контура заземления будет полностью отключена проводами заземления входа / выхода, которые соединяются с заземлением основной системы.

Схема защиты контура заземления может быть жестко смонтирована, но немного удобнее монтировать компоненты на печатной плате. Клемма «PSU 0V» подключается к основному заземлению системы.Терминал «Шасси» подключается к шасси:

Щелкните изображение, чтобы отредактировать компоновку, изменить посадочные места компонентов и упорядочить плату.

Как это звучит?

Усилитель, который я построил, звучит невероятно хорошо. Это лучший усилитель, который у меня когда-либо был. Бас очень глубокий и чистый. Вы действительно можете это почувствовать. Высокие частоты чистые, но совсем не резкие. Я слышу детали в песнях, о которых даже не подозревал. Поверьте, если вы создадите усилитель с LM3886, вы не будете разочарованы.Он определенно оправдывает свою репутацию усилителя Hi-Fi. Видео в начале поста даст вам представление о том, как это звучит.

Это примерно покрывает большую часть того, что вам понадобится для создания превосходно звучащего усилителя Hi-Fi с LM3886. Из-за длины этого поста я решил не описывать блок питания в деталях, но, возможно, сделаю это в будущем.

Если вы заинтересованы в создании других усилителей, у нас также есть руководство по созданию усилителя мощностью 25 Вт с TDA2050, а также по созданию стереоусилителей мощностью 10 Вт и мостовых усилителей с помощью TDA2003.

Спасибо, что прочитали … Если у вас есть какие-либо вопросы по этой сборке, не забудьте оставить их в комментариях ниже, и мы постараемся на них ответить. И обязательно поставьте лайк, поделитесь и подпишитесь, если вы нашли это полезным! Поговорим с тобой в следующий раз…


Правила NEC для внешних цепей и фидеров

Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите увидеть обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с этой недавно опубликованной статьей
Services and the NEC — Part 1 of 2 .

Наружные проводники, идущие к зданиям, не обязательно являются служебными проводниками. Это могут быть фидеры или проводники ответвленной цепи, выходящие из другого здания. Они могут обеспечивать электропитание для освещения территории, уличного оборудования или отдельной конструкции.

Чтобы определить, являются ли наружные проводники служебными, определите, где находится пункт обслуживания электроснабжения, и ознакомьтесь со ст. 100 определений фидеров, ответвлений и сервисных проводников.Если они обслуживающие проводники, используйте ст. 230. В противном случае используйте ст. 225, который охватывает внешние фидеры и ответвления ( Рис. 1 ).

Рис. 1. Статья 225 содержит требования к установке внешних ответвлений и фидеров, проходящих на зданиях, сооружениях или опорах или между ними.

Минимальный размер

Вы можете использовать проводники 10 AWG или больше для воздушных пролетов до 50 футов. Для пролетов более 50 футов используйте 8 AWG или больше (если они не поддерживаются коммуникационным проводом) [225.6 (A) (1)], как показано на Рис. 2 .

Рис. 2. Для пролетов более 50 футов используйте 8 AWG или больше (если не поддерживается связующим тросом).

Воздушные проводники для гирляндного освещения должны быть не менее 12 AWG, если они не поддерживаются проводом. Пролеты длиной более 40 футов должны поддерживаться тросом с изоляторами напряжения [225,6 (B)].

Опора и насадка

Проводники проходят через крышу? В таком случае используйте прочную конструкцию, чтобы надежно удерживать их.Если возможно, сделайте опоры независимыми от здания [225.19 и 230.29]. Не используйте деревья или другую растительность для поддержки воздушных проводов [225.26].

Точка крепления воздушных проводов должна находиться на высоте не менее 10 футов над уровнем готовой поверхности. Расположите его так, чтобы на всем пролете сохранялся минимальный зазор между проводниками, требуемый 225,18 [225,16 (A)].

Присоедините открытые проводники к фитингам, предназначенным для использования с проводниками, или к негорючим, непоглощающим изоляторам, надежно прикрепленным к конструкции [225.16 (В) и 230.27]. Эта точка крепления должна соответствовать минимальным зазорам, указанным в пунктах 225.18 и 225.19, и ни в коем случае не должна быть менее 10 футов над готовым уклоном.

Если вы используете мачту для опоры верхнего проводника, она должна иметь соответствующую механическую прочность, распорки или растяжки, чтобы выдерживать напряжение, вызываемое проводниками. К мачте фидера и / или ответвительной цепи [225.17] можно присоединять только провода фидера или ответвления цепи, как показано на Рис. 3 .

Фиг.3. К мачте фидера и / или ответвления можно подсоединять только провода фидера или ответвления.

Просветы с класса

В пролетах воздушных проводов должны соблюдаться эти вертикальные зазоры от отметки [225.18]:

.

• 10 футов над готовым грунтом, тротуарами, платформами или выступами, с которых они могут быть доступны для пешеходов для цепей 120 В, 120/208 В, 120/240 В или 240 В [225.18 (1)].

• На высоте 12 футов над жилым домом и подъездными путями, а также в тех коммерческих районах, которые не являются объектами движения грузовиков для цепей 120 В, 120/208 В, 120/240 В, 240 В, 277 В, 277/480 В или 480 В [225.18 (2)].

• 18 футов над общественными улицами, переулками, дорогами, стоянками, подверженными движению грузовиков, проездами на территории, не являющейся жилой недвижимостью, и другими территориями, по которым проезжают транспортные средства (например, те, которые используются для возделывания земель, выпаса скота, лесного хозяйства и садов) [225.18 (4 )].

• 24½ фута над рельсами железных дорог [225,18 (5)].

Для воздушных проводов над бассейнами, спа на открытом воздухе, гидромассажными ваннами на открытом воздухе, водолазными сооружениями, смотровыми площадками, вышками или платформами соблюдайте требования к свободному пространству в 680.8.

Высоты из зданий

Воздушные проводники должны выдерживать вертикальный зазор 8 футов над поверхностью крыши. Сохраняйте это на расстоянии не менее 3 футов от края крыши [225,19 (A)], за исключением:

• Если крыша подвержена пешеходному или автомобильному движению, следуйте 225.18 [225.19 (A) Ex 1].

• Когда уклон крыши соответствует или превышает 4 дюйма вертикального подъема на каждые 12 дюймов горизонтального участка, вы можете уменьшить зазоры для воздушных проводов над крышей до 3 футов вместо 8 футов [225.19 (A) Пр. 2].

• Когда не более 6 футов проводника цепей 120/208 В или 120/240 В проходит через крышу не более 4 футов, вы можете уменьшить зазор только над свесом крыши до 18 дюймов [225,19 (A) Ex 3], как показано на Рис.4 .

Рис. 4. Для цепей 120 В / 208 В или 120 В / 240 В зазор между проводниками может составлять 18 дюймов, если не более 6 футов проводника проходит над не более чем 4 футами крыши.

• Если точка крепления находится на стороне здания ниже крыши, зазор 3 фута от края крыши не применяется [225.19 (A) Пр. 4].

Воздушные провода должны выдерживать расстояние не менее 3 футов от:

• Знаки, дымоходы, радио и телевизионные антенны, резервуары и другие немостовые или немостовые конструкции [225.19 (B)].

• Открывающиеся окна, двери, подъезды, балконы, лестницы, лестницы, пожарные лестницы или аналогичные места [225.19 (D) (1)].

Также воздушные проводники должны:

• Сохраняйте вертикальное расстояние не менее 10 футов над платформами, выступами или поверхностями, с которых до них можно добраться.Сохраняйте этот вертикальный зазор на расстоянии 3 фута по горизонтали от платформ, выступов или поверхностей, с которых они могут быть достигнуты [225,19 (D) (2)].

• Не устанавливать под отверстием, через которое могут проходить материалы [225,19 (D) (3)].

• Не устанавливать там, где они будут препятствовать входу в проемы здания [225.19 (D) (3)].

Raceways

Дорожки качения на внешних поверхностях конструкций должны быть устроены для отвода воды и быть пригодными для использования во влажных помещениях [225.22]. Подземные кабельные каналы (бывшие в употреблении или неиспользованные), входящие в конструкции, должны быть герметизированы в соответствии с 300.5 (G) для предотвращения контакта влаги с частями под напряжением [225.27].

Количество припасов

Если на одном участке расположено более одного здания или другого строения, каждое здание / строение должно обслуживаться не более чем одним фидером или одно- или многопроволочной ответвленной цепью [225.30]. Однако из этого есть пять исключений. Вы можете иметь дополнительные расходные материалы за:

1. Особые условия [225.30 (A)]. Это:

• Пожарные насосы.

• Аварийные системы.

• Требуемые по закону резервные системы.

• Дополнительные резервные системы.

• Параллельные системы производства электроэнергии.

• Системы, предназначенные для подключения к нескольким источникам питания с целью повышения надежности.

2. Особые занятия. Многоквартирные здания, в которых нет доступного места для поставки оборудования, доступного для всех жителей, или здания / сооружения настолько большие, что необходимы два или более предметов снабжения — но только с специального разрешения [225.30 (В)].

3. Требования к мощности. Если требования к мощности превышают 2 000 А [225,30 (C)].

4. Разные характеристики. Различное напряжение, частота или использование, например, управление наружным освещением из разных мест [225.30 (D)].

5. Документированные процедуры переключения. Дополнительные источники питания разрешены, если установлены и поддерживаются документированные процедуры безопасного переключения для отключения [225.30 (E)].

Отключает

Средства отключения требуются для всех проводников, которые входят в здание или сооружение [225.31]. Установите его в легкодоступном месте (снаружи или внутри), ближайшем к точке входа проводников [225.32]. Из этого правила есть четыре исключения:

1) Если документированные процедуры безопасного переключения устанавливаются, обслуживаются и контролируются квалифицированным персоналом, средства отключения могут быть расположены в другом месте в помещении [225.32 Пр. 1].

2) Здание или сооружение подпадают под положения ст. 685 [225,32 Пр. 2].

3) Для вышек или столбов, используемых в качестве стандартов освещения, разрешается размещать средства отключения в другом месте в помещении [225.32 Ex 3].

4) Для столбов или аналогичных конструкций, используемых только для поддержки знаков, установленных в соответствии со ст. 600, разъединители разрешается размещать в другом месте на территории [225.32 Ex 4].

Средство отключения здания / сооружения может состоять не более чем из шести выключателей или шести автоматических выключателей в одном корпусе или отдельных корпусах для каждого источника питания, сгруппированных в одном месте, как разрешено 225.30 [225,33].

Средства отключения здания / конструкции должны быть сгруппированы в одном месте и отмечены для обозначения нагрузки, которую они обслуживают, в соответствии с требованиями 110,22 [225,34 (A)].

Чтобы свести к минимуму возможность случайного отключения критически важных систем электроснабжения, средства отключения пожарного насоса или резервного источника питания должны располагаться на удалении от обычного отключения питания [225.34 (B)].

В многоквартирном здании каждый житель должен иметь доступ к средствам отключения для своего пребывания [225.35]. Но если администрация здания обеспечивает обслуживание электрооборудования под постоянным контролем, администрация может сделать доступ доступным только для управления зданием [225,35 Ex].

Средство отключения здания / сооружения должно состоять из автоматического выключателя, выключателя в литом корпусе, выключателя общего назначения или мгновенного выключателя, «подходящего для использования в качестве вспомогательного оборудования [225.36]».

Если более одного источника питания питает здание / сооружение, в каждом месте отключения фидера должна быть установлена ​​постоянная табличка или директория, обозначающая все другие фидеры или ответвленные цепи, питающие эту структуру, и зону, обслуживаемую каждым из них [225.37].

Средство отключения может состоять из ручного переключателя, переключателя с силовым приводом или автоматического выключателя, с которым можно управлять вручную [225,38 (A)]. Вы можете использовать кнопку с независимым расцепителем, чтобы размыкать силовой автоматический выключатель. В этом случае выключатель (а не кнопка) является средством отключения. Средства отключения для здания, снабженного питателем, должны четко указывать, находится ли оно в открытом или закрытом положении [225.38 (D)].

Рейтинг

Одно отключающее средство для здания / сооружения должно иметь номинальную силу тока, по крайней мере, равную расчетной нагрузке, определенной в Ст.220. Если отключающее средство состоит из более чем одного выключателя или автоматического выключателя, суммарные номинальные характеристики должны быть не меньше расчетной нагрузки, определенной в Ст. 220 [225,39].

Минимальные номиналы средств отключения:

• Для установок, состоящих из одной ответвленной цепи, средства отключения должны иметь номинал не менее 15 А [225,39 (A)].

• Для установок, состоящих из двух двухпроводных параллельных цепей, средства отключения фидера должны иметь номинал не менее 30 А [225.39 (В)].

• Для дома на одну семью средство отключения фидера должно иметь номинал не менее 100 А, 3-проводный [225,39 (C)].

• Для всех других установок средства отключения фидера или ответвленной цепи должны иметь номинал не менее 60 А [225,39 (D)].

Очарование троих

В искусстве легко упустить из виду деталь. 225. Чтобы этого избежать, проверьте свой дизайн и убедитесь, что вы соответствуете этим трем целям:

1. Соблюдайте зазоры .Наружные проводники представляют опасность из-за возможного контакта, а внутренние проводники — нет.

2. Опорные проводники . Наружные проводники подвержены нагрузкам, а внутренние проводники — нет.

3. Соблюдайте все правила установки разъединителей . Это важно для обеспечения удобных и безопасных средств отключения источников электроэнергии в случае пожара или поражения электрическим током.

Методично пройдитесь по вашему проекту, проверяя все допуски на соответствие ст.225. Затем повторите с требованиями поддержки и отключите правила.

Холт является владельцем Mike Holt Enterprises, Inc., Лисбург, Флорида. С ним можно связаться по адресу www.mikeholt.com.

строительство | История, типы, примеры и факты

Строительство , также называемое строительство зданий , методы и промышленность, задействованные в сборке и возведении конструкций, в первую очередь тех, которые используются для обеспечения укрытия.

Строительство — это древняя человеческая деятельность. Он начался с чисто функциональной потребности в контролируемой среде для смягчения воздействия климата. Построенные укрытия были одним из средств, с помощью которых люди могли адаптироваться к широкому спектру климатов и стать глобальным видом.

Приюты для людей сначала были очень простыми и, возможно, просуществовали всего несколько дней или месяцев. Однако со временем даже временные постройки превратились в такие изысканные формы, как иглу.Постепенно стали появляться более прочные конструкции, особенно после появления сельского хозяйства, когда люди стали оставаться на одном месте в течение длительного времени. Первые приюты были жилищами, но позже другие функции, такие как хранение еды и церемонии, были размещены в отдельных зданиях. Некоторые структуры стали иметь как символическую, так и функциональную ценность, положив начало различию между архитектурой и зданием.

История строительства отмечена рядом тенденций. Во-первых, это увеличение прочности используемых материалов.Ранние строительные материалы были скоропортящимися, такими как листья, ветки и шкуры животных. Позже стали использоваться более прочные натуральные материалы, такие как глина, камень и дерево, и, наконец, синтетические материалы, такие как кирпич, бетон, металлы и пластмассы. Другой — поиск зданий все большей высоты и размаха; это стало возможным благодаря разработке более прочных материалов и знанию того, как материалы ведут себя и как использовать их с большей выгодой. Третья важная тенденция касается степени контроля, осуществляемого над внутренней средой зданий: стало возможным более точное регулирование температуры воздуха, уровней света и звука, влажности, запахов, скорости воздуха и других факторов, влияющих на комфорт человека.Еще одна тенденция — это изменение энергии, доступной для процесса строительства, начиная с силы человеческих мышц и заканчивая мощной техникой, используемой сегодня.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

В настоящее время строительство является сложным. Существует широкий спектр строительных продуктов и систем, предназначенных в первую очередь для групп типов зданий или рынков. Процесс проектирования зданий высокоорганизован и опирается на исследовательские учреждения, которые изучают свойства и характеристики материалов, должностные лица кодекса, которые принимают и обеспечивают соблюдение стандартов безопасности, и профессионалов проектирования, которые определяют потребности пользователей и проектируют здание для удовлетворения этих потребностей.Процесс строительства также высоко организован; в нее входят производители строительных изделий и систем, мастера, которые собирают их на строительной площадке, подрядчики, которые нанимают и координируют работу мастеров, и консультанты, специализирующиеся в таких аспектах, как управление строительством, контроль качества и страхование.

Строительство сегодня является важной частью индустриальной культуры, проявлением его разнообразия и сложности и мерой его владения природными силами, которые могут создавать самые разнообразные застроенные среды для удовлетворения разнообразных потребностей общества.В данной статье сначала прослеживается история строительства, а затем рассматривается его развитие в настоящее время. Для рассмотрения эстетических соображений проектирования зданий, см. архитектура. Для дальнейшего изучения исторического развития, см. искусство и архитектура, Анатолийский; искусство и архитектура, арабский; искусство и архитектура, египетский; искусство и архитектура, иранский; искусство и архитектура, месопотамский; искусство и архитектура, сиро-палестинский; архитектура, африканская; искусство и архитектура, Oceanic; архитектура, западная; искусство, Центральная Азия; искусство, восточноазиатские; искусство, исламское; искусство, индейцы; искусство, Южная Азия; искусство, Юго-Восточная Азия.

История строительства

Первобытное здание: каменный век

Охотники-собиратели позднего каменного века, которые перемещались по обширным территориям в поисках пищи, построили самые ранние временные убежища, которые упоминаются в археологических записях. Раскопки в ряде мест в Европе, датируемых до 12000 г. до н.э., показывают круглые кольца из камней, которые, как полагают, составляли часть таких убежищ. Они могли укрепить грубые хижины из деревянных шестов или утяжелить стены палаток из шкур животных, предположительно поддерживаемых центральными шестами.

Палатка иллюстрирует основные элементы экологического контроля, которые важны для строительства. Палатка создает мембрану от дождя и снега; холодная вода на коже человека поглощает тепло тела. Мембрана также снижает скорость ветра; Воздух на коже человека также способствует потере тепла. Он контролирует теплопередачу, не пропуская горячие солнечные лучи и удерживая нагретый воздух в холодную погоду. Он также блокирует свет и обеспечивает визуальную конфиденциальность. Мембрану необходимо поддерживать против силы тяжести и ветра; структура необходима.Кожаные мембраны обладают высокой прочностью на растяжение (напряжения, создаваемые растягивающими силами), но необходимо добавить полюса, чтобы выдержать сжатие (напряжения, создаваемые силами уплотнения). Действительно, большая часть истории строительства — это поиск более сложных решений тех же основных проблем, для решения которых была поставлена ​​палатка. Палатка используется по сей день. Палатка из козьей шерсти из Саудовской Аравии, монгольская юрта с ее разборным деревянным каркасом и войлочными покрытиями и вигвам американских индейцев с его множественными опорами и двойной мембраной — более изысканные и элегантные потомки грубых убежищ ранних охотников-собирателей.

Сельскохозяйственная революция, датированная примерно 10 000 годом до н. Э., Дала большой импульс строительству. Люди больше не путешествовали в поисках дичи и не преследовали свои стада, а оставались в одном месте, чтобы ухаживать за своими полями. Жилища стали более постоянными. Археологические данные скудны, но на Ближнем Востоке можно найти остатки целых деревень с круглыми жилищами, называемыми толои, стены которых сделаны из утрамбованной глины; все следы крыш исчезли. В Европе толои строили из камня, уложенного сухим способом, с куполообразными крышами; в Альпах до сих пор сохранились образцы (более поздней постройки) этих ульев.В более поздних ближневосточных толоах появились прямоугольные вестибюли или вестибюли, прикрепленные к главной круглой камере — первые образцы прямоугольной формы в плане в здании. Еще позже от круглой формы отказались в пользу прямоугольной, поскольку жилища были разделены на большее количество комнат, и больше жилищ было объединено в поселения. Толои ознаменовали важный шаг в поисках долговечности; они были началом строительства каменной кладки.

Свидетельства композитного строительства из глины и дерева, так называемого метода плетения и мазка, также можно найти в Европе и на Ближнем Востоке.Стены были сделаны из небольших саженцев или тростника, которые легко резать каменными орудиями. Они были вбиты в землю, связаны друг с другом с боков растительными волокнами, а затем покрыты влажной глиной для придания дополнительной жесткости и защиты от атмосферных воздействий. Крыши не сохранились, но постройки, вероятно, были покрыты грубой соломой или тростником. Встречаются как круглые, так и прямоугольные формы, обычно с центральными очагами.

Более тяжелые деревянные постройки также появились в культурах эпохи неолита (новый каменный век), хотя трудности с рубкой больших деревьев каменными орудиями ограничивали использование больших деревянных конструкций в каркасах.Эти рамы обычно были прямоугольными в плане, с центральным рядом колонн для поддержки гребня и соответствующими рядами колонн вдоль длинных стен; от конька к балкам стены проложены стропила. Боковая устойчивость каркаса была достигнута за счет закапывания колонн глубоко в землю; Затем шест и стропила были привязаны к колоннам с помощью растительных волокон. Обычным кровельным материалом была солома: высушенная трава или тростник, связанные вместе небольшими пучками, которые, в свою очередь, были привязаны внахлест к легким деревянным столбам, натянутым между стропилами.Горизонтальные соломенные крыши плохо пропускают дождь, но если их поставить под правильным углом, дождевая вода стекает раньше, чем успевает пропитаться. Первобытные строители вскоре определили уклон крыши, по которому будет проливаться вода, но не солома. В стенах этих каркасных домов использовалось множество типов заполнения, включая глину, плетень и мазню, кору деревьев (которую предпочитают американские лесные индейцы) и солому. В Полинезии и Индонезии, где такие дома все еще строятся, они поднимаются над землей на сваях для обеспечения безопасности и сухости; кровля часто делается из листьев, а стены в значительной степени открыты для движения воздуха для естественного охлаждения.Другой вариант рамы был найден в Египте и на Ближнем Востоке, где пучки тростника заменили древесиной.

Понимание соответствия классу 2 — Elemental LED

Независимо от того, являетесь ли вы подрядчиком или управляющим зданием, важно учитывать соответствие требованиям Класса 2 при модернизации или создании новой конструкции с использованием низковольтных светодиодных светильников и систем. Национальный электрический кодекс (NEC) требует, чтобы низковольтные источники питания и электрическая проводка соответствовали классу 2.Код был создан для предотвращения возгорания и поражения электрическим током.

Проверки: кому они нужны и как работают

Если вы создаете новую конструкцию или вносите серьезные изменения, вам, скорее всего, потребуется осмотр. Новое строительство требует разрешения на работу, которое необходимо получить у местного инспектора по технике безопасности или электричества. Для некоторых небольших работ разрешение может не потребоваться, но в ваших интересах пройти проверку на безопасность, чтобы избежать непредвиденных проблем.Например, если вы повторно проводите проводку на кухне или в подвале, не проверив его, а затем пытаетесь продать дом, инспектор может попросить вас снести стены, чтобы проверить проводку. Кроме того, если неисправная проводка, которая не была проверена, вызывает электрический пожар, ваша страховая компания может оспорить претензию.

Чтобы начать процесс получения разрешения, вам необходимо представить подробную электрическую схему вашего проекта местному инспектору. После получения разрешения на работу инспекция состоит из двух посещений: «грубая» и «заключительная».Предварительный осмотр заключается в проверке правильности установки всей проводки перед добавлением каких-либо переключателей, приспособлений, изоляции и стен. Для низковольтных установок инспектор специально проверит, соответствует ли проводка классу 2. В основном, каркас установки будет рассмотрен, чтобы увидеть, правильно ли установлен и закреплен провод правильного калибра, а также другие меры.

После того, как предварительный осмотр пройден, вы можете завершить установку с изоляцией, стенами, переключателями и приспособлениями перед окончательной проверкой.При проверке низковольтных светодиодных фонарей и систем инспектор проверяет, доступны ли источники питания и соответствуют ли они классу 2. Они также проверит, одобрены ли приспособления национальной признанной испытательной лабораторией (NRTL), такой как Underwriter Laboratories (UL) или Intertek (ETL).

Как только инспектор подтвердит, что проект соответствует профессиональным стандартам, вы можете безопасно и уверенно использовать свои новые схемы в соответствии с требованиями. Хотите знать, что вы можете сделать, чтобы убедиться, что ваш проект будет одобрен? Далее мы проходим все компоненты проекта освещения.

Контрольный список соответствия классу 2

Мощность

Блоки питания преобразуют мощность 120 В в мощность низкого напряжения 12 В или 24 В. Чтобы блоки питания соответствовали классу 2, драйверы на 12 В постоянного тока должны иметь мощность 60 Вт и ниже, а драйверы на 24 В — 96 Вт и ниже. Источники питания, соответствующие требованиям класса 2, всегда имеют соответствующую маркировку.

Также для соответствия требованиям NEC цепи класса 1 (до 600 В) и цепи класса 2 должны быть разделены. Для прохождения проверки необходимо установить распределительную коробку, чтобы изолировать проводное соединение 120 В переменного тока с преобразователем (драйвером) постоянного тока 12-24 В.Распределительные коробки представляют собой безопасный заземленный огнестойкий кожух, предотвращающий ослабление гаек проводов и приводящий к короткому замыканию и возможному электрическому возгоранию. Эта распределительная коробка Lo-Pro является одним из примеров того, как разделить проводку высокого и низкого напряжения в одном корпусе.

Для крупных проектов, таких как реконструкция кухни, модернизация офиса или новые коммерческие помещения, часто требуется большое количество электроэнергии. В этом случае у вас есть два варианта: вы можете установить несколько драйверов мощностью 60 Вт или вы можете установить драйвер с высокой мощностью, например, драйвер 12 В, 300 Вт, класс 2.Этот драйвер содержит 5 отдельных выходов по 60 Вт, и каждый из выходов имеет собственный автоматический выключатель, поэтому в случае, если на одном из них произойдет скачок напряжения, другие не пострадают. Это похоже на использование нескольких драйверов и распределительной коробки в одном устройстве, и это более доступное и простое в установке решение, чем использование нескольких отдельных драйверов на 60 Вт. Только один переключатель будет управлять всеми выходами, поэтому вам не нужно несколько переключателей, если вам не нужна секция освещения с индивидуальным управлением, например диммер.

Электропроводка

Большая часть электронных проводов покрыта изоляцией на резиновой основе для защиты от коррозии и коротких замыканий. Это достаточно безопасно для установки в помещении с использованием настенных розеток, например, для питания лампы в гостиной или игровой приставки. Но для постоянной проводной установки необходимо соблюдать дополнительные меры предосторожности, чтобы соответствовать классу 2.

Большинство проводов, которые вы видите в строительном магазине, не предназначены для постоянной прокладки и не могут быть проложены внутри стен, под половицами или в качестве конструктивного элемента здания.Например, для установки, в которой вы хотите спрятать провода за стеной, провода можно окружить изоляцией, создавая более теплую среду. Провода могут треснуть или расплавиться, что приведет к искрам или возгоранию. Провод класса 2, предназначенный для установки в стене, обеспечивает дополнительный слой монтажа, более устойчивый к растрескиванию или плавлению, и одобрен NEC для установки внутри стен.

Освещение

Как мы упоминали ранее, все низковольтные осветительные приборы должны быть сертифицированы NRTL для прохождения проверки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *