Systemy elektryczne w domu: od starego do nowego

Łatwo jest przyjąć energię elektryczną za pewnik. Spodziewamy się, że będzie on dostępny 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu i polegamy na tym niesamowitym, niewidzialnym ruchu elektronów w niezliczonych codziennych czynnościach. Znaczenie energii elektrycznej jest natychmiast widoczne w przypadku przerwy w dostawie prądu lub gdy awaria powoduje porażenie prądem lub pożar.

Stare domy są szczególnie podatne na problemy z elektrycznością. Po pierwsze, prawie zawsze są słabi, polegając na usłudze 60 amperów lub 100 amperów, a nie na usłudze 200 amperów, z której korzysta obecnie wiele nowszych domów. Inne typowe problemy to nieuziemione obwody, okablowanie z uszkodzoną lub brakującą izolacją oraz obwody kontrolowane przez staroświeckie bezpieczniki, a nie nowoczesne wyłączniki.

Dobrą wiadomością jest to, że nowoczesne komponenty elektryczne są projektowane, testowane i certyfikowane pod kątem bezpiecznego, niezawodnego i długotrwałego działania. A inspektorzy budowlani w całym kraju opierają się na tych samych surowych, szczegółowych normach dotyczących prac elektrycznych w nowych projektach budowlanych i modernizacyjnych — określonych w Krajowym Kodeksie Elektrycznym.

Zrozumienie kilku podstawowych terminów elektrycznych jest pomocne przy ocenie wszelkiego rodzaju prac elektrycznych w domu.

Podstawowe terminy elektryczne

Prąd to przepływ energii elektrycznej przez a konduktor (przewód elektryczny lub dowolny materiał, w którym może płynąć prąd). Rodzaj prądu dostarczanego przez dostawcę energii elektrycznej to prąd przemienny (AC). Jednak niewielka liczba urządzeń (takich jak laptopy, telefony bezprzewodowe i lampy niskonapięciowe) wymaga adapterów, które konwertują prąd zmienny na prąd stały (DC).

Energię elektryczną można mierzyć na kilka sposobów. Używamy ampery (wzmacniacza lub amperów) do pomiaru natężenia prądu (zbliżonego do objętości wody pompowanej przez rurę). usługi elektryczne są często opisywane przez maksymalne dostępne ampery prądu (200 amperów, dla przykład). Napięcie jest miarą ciśnienia elektrycznego – mocy, która „pompuje” energię elektryczną przez przewodnik. Jeśli pomnożysz ampery przez wolty, otrzymasz waty, miara mocy elektrycznej zastosowanej w obwodzie.

ALARM BEZPIECZEŃSTWA: W przeciwieństwie do innych aspektów budowy i przebudowy, prace elektryczne mogą powodować obrażenia zagrażające życiu, gdy wystąpią błędy w obsłudze i instalacji. Może dojść do poważnego porażenia prądem, porażenia prądem i pożaru elektrycznego. Jeśli nie masz pewności co do szczegółów okablowania, zleć okablowanie licencjonowanemu elektrykowi.

Elektryczne okablowanie mieszkaniowe: podstawowe elementy i sposób ich działania

Dobrym sposobem na zrozumienie, jak działa elektryczność w Twoim domu, jest podążanie ścieżką, którą obiera prąd, zaczynając od linii energetycznych biegnących wzdłuż Twojej ulicy. W wielu domach linie energetyczne wchodzą do domu przez maszt serwisowy, który rozciąga się po jednej stronie domu. Ale to główne źródło zasilania może również przechodzić przez przewód (drążoną rurę) zakopany pod ziemią. Zanim linie energetyczne wejdą do domu, przechodzą przez skrzynkę licznikową, w której zainstalowany jest licznik elektryczny, który rejestruje zużycie energii. Stąd przechodzimy do głównych elementów opisanych poniżej.

Główny panel serwisowy

Ta duża metalowa skrzynka z pokrywą na zawiasach jest czasami nazywana skrzynką wyłączników lub (w starszych domach z obwodami sterowanymi bezpiecznikami) skrzynką bezpieczników. Niezależnie od nazwy, jest to centrum dystrybucji całej energii elektrycznej zużywanej w twoim domu. Będzie główny wyłącznik, który może wyłączyć (lub włączyć) całą energię pochodzącą z sieci, wraz z indywidualnymi przełącznikami (wyłączniki; patrz poniżej), które kontrolują moc idącą do oddzielnych obwodów.

Panel podrzędny

Niektóre domy wymagają dodatkowych paneli serwisowych (zwanych panelami podrzędnymi), które rozprowadzają energię elektryczną do grupy obwodów. Panel podrzędny może być zainstalowany w warsztacie garażowym, w domku przy basenie lub w budynku gospodarczym, w którym znajduje się oświetlenie i gniazdka elektryczne.

Przewód elektryczny

Kabel elektryczny używany obecnie w większości zastosowań mieszkaniowych jest często określany jako kabel Romex. Ten rodzaj kabla niemetalicznego (NM) ma elastyczną plastikową osłonę, która pokrywa kilka przewodów. Grubość drutu i inne informacje zostaną wydrukowane na zewnętrznej powłoce. Powłoka może być również kodowana kolorami, aby dodatkowo pomóc w identyfikacji grubości drutu i jego zastosowaniu.

Kabel Romex stosowany w obwodach oświetleniowych (biały płaszcz) będzie nosić oznaczenie NM 14-2; ten lekki kabel nadaje się do obwodów 15 amperowych. Kabel NM 12-2 (żółty płaszcz) jest używany do gniazd i obwodów 20A. W obu typach Romexa można spodziewać się, że wewnątrz osłony znajdują się trzy przewody: nieizolowany przewód uziemiający, przewód w kolorze białym izolację, która ma służyć jako przewód neutralny w obwodzie oraz przewód z czarną izolacją, który zwykle jest przewodem gorącym.

Kabel elektryczny do dużych urządzeń (suszarki do ubrań, kuchenki elektryczne, systemy ogrzewania i chłodzenia) prowadzi inaczej oznaczenia odpowiadające większemu rozmiarowi drutu, dodatkowym drutom i specjalnym zastosowaniom, takim jak przydatność do pochówku pod ziemią.

Starsze domy są prawie pewne, że zawierają metalowy kabel, powszechnie określany jako kabel BX. BX jest trudniejszy w obsłudze niż kabel w plastikowej osłonie – zwłaszcza, gdy trzeba przeciągnąć okablowanie przez otwory w legarach lub kołkach. Dlatego jego użycie z biegiem lat zmniejszyło się. Nadal może być dobrym rozwiązaniem w przypadku prowadzenia kabla elektrycznego w odsłoniętych miejscach (na przykład przy ścianie piwnicy), gdzie użycie kabla w plastikowej osłonie jest zabronione przez kodeks.

Przewód

Kody elektryczne pozwalają na użycie kabla „BX” w metalowej osłonie w niektórych odsłoniętych miejscach. Jednak obecnie coraz częściej w takich zastosowaniach instaluje się puste rury (przewody kablowe) i prowadzi się przewód elektryczny wewnątrz rurki z jednego punktu połączenia do drugiego. Przewód elektryczny może być wykonany ze stali lub tworzywa sztucznego PVC i zawiera szeroką gamę złączek do podłączenia do paneli serwisowych i skrzynek instalacyjnych.

Wyłączniki Circuit

Twój panel serwisowy będzie zawierał szereg przełączników, które kontrolują różne obciążenia elektryczne używane w całym domu. Dom średniej wielkości prawdopodobnie będzie miał co najmniej kilka obwodów oświetleniowych, kilka gniazd obwody wylotowe) plus obwody sterujące głównymi urządzeniami, takimi jak piec, suszarka do ubrań, woda grzejnik itp.

Wszystkie wyłączniki automatyczne można przełączać ręcznie na panelu serwisowym, jeśli trzeba dezaktywować obwód elektryczny, nad którym trwają prace. Ale te urządzenia są również zaprojektowane tak, aby wyłączały się (wyzwalały) automatycznie po wykryciu potencjalnego zagrożenia bezpieczeństwa. Standardowe wyłączniki zadziałają w odpowiedzi na nadmierny pobór prądu, który może uszkodzić okablowanie i spowodować zagrożenie pożarowe przez przegrzanie.

Wyłącznik automatyczny oznaczony jako GFCI (przerywacz obwodu ziemnozwarciowego) również wyłączy się automatycznie po wykryciu upływu prądu (zagrożenie bezpieczeństwa, które może wystąpić, gdy przewody elektryczne zostaną zamoczone). Wyłącznik oznaczony jako Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI) uruchomi się w odpowiedzi na przeciążenie i iskry.

NOTATKA: Począwszy od lat 60. skrzynki bezpieczników zostały wycofane na rzecz systemów elektrycznych sterowanych wyłącznikami automatycznymi. Ważne jest, aby jak najszybciej wymienić starą skrzynkę bezpieczników na system wyłączników automatycznych — nie tylko ze względu na zgodność z przepisami, ale także ze względu na bezpieczeństwo i wygodę.

Wymagania dotyczące mieszkaniowego kodeksu elektrycznego

Wymagania przepisów elektrycznych określają, gdzie używane są różne typy wyłączników. Na przykład obwody zbiorników w łazienkach, kuchniach, garażach, piwnicach i innych mokrych (lub potencjalnie mokrych) obszarach wymagają ochrony GFCI. Przepisy budowlane w wielu obszarach wymagają obecnie wyłączników AFCI dla innych obwodów domowych, ponieważ ich obwody wykrywania iskier mogą chronić przed pożarami elektrycznymi.

Wyłączniki, które zasilają gniazda, będą oceniane na 15 lub 20 amperów; oznacza to, że automatycznie wyłączą się, jeśli prąd przekroczy te wartości. Obwody oświetleniowe są sterowane wyłącznikami 15A. Twój panel serwisowy będzie również zawierał ograniczoną liczbę większych wyłączników „dwubiegunowych”, które mają wyższe wartości amperażu dla dużych urządzeń, takich jak kuchenki i suszarki do ubrań.

Oświetlenie

Dziś żarówki, na których dorastaliśmy, zostały w dużej mierze zastąpione przez oświetlenie fluorescencyjne i LED (dioda elektroluminescencyjna). Łatwo zrozumieć, dlaczego. Oprawy żarowe nie mogą zbliżyć się do wydajności lamp fluorescencyjnych i LED. Co więcej, żarówki żarowe nie wytrzymują tak długo; spalą się i będą wymagały wymiany, podczas gdy lampy fluorescencyjne lub LED będą nadal działać. Trudno zignorować korzyści płynące z oszczędzania pieniędzy na rachunkach za energię elektryczną i pomagania w ochronie środowiska poprzez oszczędzanie energii.

Przebudowa starego domu z pewnością wiąże się z poprawą oświetlenia. Podczas dokonywania tych ulepszeń pomocne mogą być poniższe wskazówki. Zacznij od używania świateł LED tam, gdzie to możliwe. Podczas instalowania nowych lamp wpuszczanych (zwanych również puszkami) w suficie pod poddaszem, upewnij się, że używasz opraw z ocena IC (kontakt izolacji), dzięki czemu izolacja poddasza może być instalowana w bezpośrednim kontakcie z osprzęt.

Ponadto uszczelnij powietrze wokół urządzeń na poddaszu, aby zapobiec utracie ciepłego powietrza z przestrzeni mieszkalnej w okresie zimowym. Uwzględnij ściemniacze w swoim planie oświetlenia. Możliwość moderowania natężenia światła (zwłaszcza w przypadku lamp montowanych na suficie) to łatwy i skuteczny sposób na zmianę atmosfery przestrzeni życiowej.

Alarmy dymu i C0

Nowe domy muszą mieć zainstalowane te urządzenia zabezpieczające, a stare domy również powinny je mieć. Oba alarmy są zaprojektowane tak, aby brzmiały głośno po wykryciu dymu lub tlenku węgla. Każde piętro domu powinno być wyposażone w detektor CO (czadu).

Każda sypialnia powinna mieć czujnik dymu; zaleca się również posiadanie czujnika dymu poza miejscem do spania. Jeśli chcesz dodać to zabezpieczenie do swojego domu, warto kupić centrale alarmowe, które łączą obie funkcje. I chociaż te alarmy mogą być okablowane na stałe, większość właścicieli domów woli zaoszczędzić czas, instalując jednostki zasilane bateryjnie. Gdy baterie tracą moc, urządzenie automatycznie wyda sygnał dźwiękowy, wskazując, że nadszedł czas na nowe baterie.

Zasilanie awaryjne

Przerwy w dostawie prądu to rzeczywistość wielu właścicieli domów. W obszarach, w których mogą wystąpić długotrwałe przestoje, wielu właścicieli domów instaluje systemy zasilania awaryjnego. Najpopularniejszą formą zasilania awaryjnego jest domowy generator, który może zasilać urządzenia bezpośrednio lub przez połączenie przełącznika transferu z głównym panelem serwisowym w domu.

Generatory

W przypadku generatorów obowiązuje zasada, że ​​więcej energii kosztuje więcej pieniędzy. Małe, przenośne generatory (wytwarzające do 2000 watów energii elektrycznej; ceny zaczynają się około 300 USD) mogą zasilać lodówkę, laptopa, ładowarkę do telefonu i oświetlenie domowe.

Większe jednostki mobilne (1000 USD i więcej, o mocy do 7500 W) mogą dostarczać energię elektryczną bezpośrednio do panelu serwisowego za pośrednictwem przełącznika transferu. Jednostki te mogą utrzymywać działanie głównych urządzeń przewodowych (pompa wody, piec, klimatyzator), a także zasilać światła i urządzenia, o ile wszystko nie jest włączone w tym samym czasie.

Największym typem generatora jest jednostka stacjonarna (tzw. generator rezerwowy), która jest instalowana na platformie na zewnątrz domu. Przy cenach, które zaczynają się od około 5000 USD, generatory te są na stałe podłączone do głównej usługi panel i zawiera obwody, które automatycznie włączają generator, gdy nastąpi awaria zasilania wykryto.

WSKAZÓWKA DOTYCZĄCA BEZPIECZEŃSTWA: Małe generatory zazwyczaj działają na benzynę. Większe modele są zwykle zasilane gazem ziemnym lub propanem. Wszystkie modele wytwarzają tlenek węgla i inne niebezpieczne emisje. Przenośnych generatorów nigdy nie wolno używać w pomieszczeniach, a całe paliwo należy przechowywać w bezpiecznym miejscu.

Systemy fotowoltaiczne

Wykorzystywanie energii słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej to świetny sposób na obniżenie kosztów mediów, jednocześnie pomagając ratować planetę. Aby jeszcze bardziej osłodzić umowę, zachęty rządowe dotyczące energii odnawialnej mogą pomóc właścicielom domów zrekompensować koszty systemu fotowoltaicznego. Aby dowiedzieć się, jakie zachęty obowiązują w Twojej okolicy, odwiedź Baza Zachęt Państwowych dla Energii Odnawialnej.

Jeśli orientacja na energię słoneczną jest korzystna, panele fotowoltaiczne można zainstalować na dachu budynku lub na tablicy naziemnej. Energia elektryczna wytwarzana przez system fotowoltaiczny może być wykorzystana na kilka sposobów. Może zasilać główny panel serwisowy, aby zapewnić energię elektryczną w gospodarstwie domowym. Jeśli Twój system fotowoltaiczny generuje więcej energii, niż możesz zużyć, ta nadwyżka energii elektrycznej jest dostarczana do Twojego zakładu energetycznego. W stanach, w których obowiązują przepisy dotyczące liczników netto, zakład energetyczny musi zapłacić za tę nadwyżkę energii.

Ostatnią opcją jest przechowywanie przez system fotowoltaiczny energii słonecznej w systemie podtrzymania bateryjnego. Umożliwia to korzystanie z energii słonecznej po zachodzie słońca. Łącząc system fotowoltaiczny z podtrzymaniem bateryjnym, możesz utrzymać zasilanie elektryczne w przypadku awarii zasilania — alternatywę dla zasilania rezerwowego dostarczanego przez generator.

Typowe problemy elektryczne

Przestarzałe systemy

Istnieją dobre powody, aby modernizacje elektryczne były priorytetem podczas renowacji starego domu. Ryzyko porażenia prądem i pożaru jest możliwe w przypadku starego okablowania, w którym brakuje lub jest uszkodzona izolacja. Gniazda dwubolcowe stwarzają ryzyko porażenia prądem elektrycznym, ponieważ nie mają ochrony uziemiającej. Skrzynka bezpieczników nie zapewni takiego samego poziomu ochrony, jak nowoczesne wyłączniki.

Błędy przebudowy

Oceniając każdy starszy dom, mądrze jest poszukać prac elektrycznych przygotowanych przez ławę przysięgłych, wykonanych przez wcześniejszego właściciela. Wiele z tych błędów jest oczywistych — na przykład gniazdka w piwnicy bez osłon lub kabel Romex wyeksponowany na ścianie. Ale istnieją inne niebezpieczne modernizacje, które może zidentyfikować tylko doświadczony elektryk lub inspektor budowlany. Jeśli jesteś nowym właścicielem starego domu, mądrze jest zatrudnić profesjonalistę, który dokładnie sprawdzi Twój układ elektryczny.

Przeciążone obwody

Zbyt wiele urządzeń podłączonych do jednego obwodu może spowodować przegrzanie okablowania, a także uszkodzić urządzenia w obwodzie. Aktualizacja do usługi o wyższym natężeniu może czasami rozwiązać ten problem. W innych przypadkach może być po prostu konieczne dodanie większej liczby obwodów i zainstalowanie kilku nowych gniazd.

Skoki mocy

Twój system elektryczny może czasami otrzymać wstrząs wysokiego napięcia z sieci elektrycznej, spowodowany uderzeniem pioruna lub awarią sieci. Aby zapobiec uszkodzeniom urządzeń elektronicznych, takich jak komputery i monitory, tego rodzaju przepięciami, można zainstalować ochronnik przeciwprzepięciowy w całym domu.