Если баня создаётся по отработанному типовому проекту а тем более заводским методом с последующим монтажом (сборкой) в помещении (встроенные бани), то электропроводка может быть продумана в скрытом исполнении с прокладкой проводов в толще стен в зонах, где нет ни повышенных температур, ни влажностей, ни опасностей возгораний, замыканий, истираний (Сауна, сост. Е.И. Астафьева, М.: Стройиздат, 2001 г.). Причём может быть предусмотрена не только надёжная электрическая изоляция, но и защита от случайных механических повреждений (например, прокладкой проводов в трубах) при деформациях каркаса или при забивке гвоздей в стены.

Чаще всего, однако, сначала строится банная «коробка» в целом, а потом по готовым отделанным стенам прокладывается электропроводка. До сих пор можно часто встретить в сельской (загородной) местности клавишные или кнопочные выключатели света на крыльце непосредственно около входных дверей в баню с открытой проводкой по наружным бревенчатым и брусовым стенам, в том числе проводами устаревших типов с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплётке АПР, ПР, АПРТО, ПРТО, ПРД и др. на роликах и даже плоскими проводами с резиновой изоляцией типа АППР, с поливиниловой изоляцией типа АППВ, ППВ или с полиэтиленовой изоляцией типа АППС, ППВ на гвоздях через полосу асбестового картона. Провода заводились через стены в металлических трубках непосредственно к плафонам светильников. Розетки для питания простейших электроприборов (водокипятильников, вентиляторов и т. п.) устанавливались на крыльце рядом с кнопочными выключателями света.

С более широким распространением тамбуров (раздевалок) в дачных и садовых банях и появлением более усовершенствованного электрооборудования в составе распределительных щитов, стандартной схемой стало размещение автоматического выключателя ВА (а затем и автоматического дифференциального выключателя ВД) или автоматического выключателя АД (совмещающего выключатель по прямому току ВА и выключатель по дифференциальному току ВД) внутри бани около входа. Это позволяет сразу отключить всё электропитание в бане при нежелательных событиях, не входя в баню. После автоматического выключателя проводку ведут внутри бани современными кабелями с поливиниловой или полиэтиленовой электроизоляцией с медной жилой типа ВВГ или ПВГ, которые могут укладываться даже непосредственно на сгораемые поверхности с креплением самодельными металлическими скобами из жести или заводскими пластмассовыми электроустановочными скобами разного профиля. Несмотря на широкую гамму импортных предложений, выбор оборудования и монтаж обычно не вызывают затруднений (Р.А. Кисаримов, Справочник электрика, М.: РадиоСофт, 2004 г., Ю.С. Бирюков и др., Монтаж контактных соединений в электроустановках, М.: Энергоатомиздат, 1990 г.). Ясно, что никаких розеток и выключателей в жарких и влажных помещениях быть не должно: всё должно включаться из безопасных помещений. При этом следует иметь в виду что если имеется электроаппаратура, к которой человек дотрагивается постоянно и неизбежно, то применение устройств защитного отключения на 30 мА обязательно. Например, пластмассовая гидромассажная ванна («джакузи») с пластиковыми подводящими воду трубами, но с металлическими электронасосами или электроклапанами представляет опасность при пробоях изоляции электрообмоток на воду с возникновением токов утечки через воду в трубах, а затем через человека на заземлённую трубу водяного отопления, к которой человек, лёжа в воде, случайно или намеренно прикоснулся. Ещё большую опасность представляют электрокотлы электродного типа (с подводкой напряжения прямо в воду) при их использовании в проточных водонагревателях для душей (рис. 1946). Во многих странах такие водонагреватели запрещены, но в России до сих пор выпускаются и продаются населению даже для простейших дачных душей для облива людей, стоящих на земле. Многие электрокаменки для саун имеют значительные токи утечки (5 мА в сухом виде и 30-40 мА при поливе камней водой), вследствие чего производители не могут рекомендовать использование УЗО.

Часто в бане возникают вопросы стойкости проводов (Белоруссов Н.И. и др., Электрические кабели, провода, шнуры (справочник), М.: Энергоатомиздат, 1988 г.; Технический справочник «Кабели, провода и материалы для кабельной индустрии, М.: Нефть и газ, 1999 г.). Сразу следует отметить, что даже самые старые виды электроизоляций в виде резин из бутадиенового каучука типа РТП и РТИ должны были выдерживать испытания в течение 4 суток при температуре 120°С. Основными проблемами для проводов всегда были не высокотемпературные ограничения, а как раз низкотемпературные: многие электроизоляции даже при минус 20-30°С становились настолько хрупкими, что трескались при дуновениях ветра или касании рукой. Низкой была и стойкость к биоразрушениям и к действию ультрафиолета. Положение улучшилось в 70-х годах, когда дачникам стали доступны провода с поливинилхлоридным пластикатом по ГОСТ 5960-72 с элементоорганическими биоцидными добавками. Пластикат получают смешением ультрадисперсного порошка поливинилхлорида (продуктом эмульсионной полимеризации винилхлорида) с пластификатором (диметилфталатом, диэтилфталатом или дибутилфталатом с температурами кипения 280-340°С), образовавшуюся дисперсию (пластизоль) нагревают до температур выше 100°С, в результате чего жидкий золь (типа пластилина) превращается в эластичный гель (типа резины) — в сетку поливинилхлорида с пластификатором внутри ячеек. В отличие от жёсткого хрупкого поливинилхлорида ПВХ поливинилхлоридный пластикат ПВХП пластичен и в зависимости от содержания пластификатора имеет температуру хрупкости от минус 40°С (для ПВХП марок И40) до минус 60°С (для ПВХП марок И60). Потери массы ПВХП всех марок не должны превышать 2% при нагреве до 160°С в течение 6 часов. Тем не менее, рабочая температура для ПВХП установлена на уровне 70°С (с учётом сохранения работоспособности в течение 30 лет и более). Светостойкость ПВХП составляет не менее 1000 часов при температуре 70°С.

Полиэтиленовая изоляция изготавливается на основе полиэтиленов низкой плотности ПЭНП (полимеризованных при высоких давлениях ПЭВД) и высокой плотности ПЭВП (полимеризованных при низких давлениях с катализатором ПЭНД). Изоляция на основе ПЭНП имеет марки, начинающиеся с единицы (102-01к, 153-01к, 178-02к и т. п.) и обладает диапазоном рабочих температур от минус 70°С до плюс 70°С. Изоляция на основе ПЭВП имеет марки, начинающиеся с двойки (204-07к, 273-81к и т. п.) и обладает диапазоном рабочих температур от минус 60°С до плюс 90°С.

К сожалению, в сложно расшифровывающихся марках проводов и кабелей не указываются марки электроизоляции и их термостойкость, но указывается материал изоляции буквой Р (резина бутадиеновая), П (полиэтилен), В (винилхлорид-пластификат), К (резина кремнийорганическая), Ф (фторопласт). Но один раз подержав в руках провода с разной изоляцией, дачник обычно начинает легко различать материалы по внешнему виду и на ощупь. Все провода с лёгкостью выдерживают температуры порядка 100°С (то есть кипячение в воде) в течение многих часов, но потом могут постепенно разрушаться. Так, резиновая изоляция (в проводах ПР и АПР) с рабочей температурой до 55-65°С начинает трескаться, «сыпаться». Поливинилхлоридная изоляция (в проводах ПВ и АПВ) с рабочей температурой до 70°С начинает твердеть (не теряя электроизоляционных свойств), и охрупчивается, поэтому старую проводку в жарких помещениях лучше не подвергать деформациям. Полиэтиленовая изоляция (в проводах ПП и АПП) начинает «плыть» при 90°С, но не охрупчивается. Все эти температуры относятся, естественно, к температуре токопроводных жил (алюминиевых или медных), которая при нагрузке может сильно превышать температуру воздуха. Максимальная допустимая температура жил кабелей даже при кратковременных коротких замыканиях не должна превышать при полиэтиленовой изоляции 120°С, а при поливиниловой изоляции 150°С. При высокой относительной влажности, например 98°С, рабочая температура проводов и кабелей с полиэтиленовой или поливинилхлоридной изоляцией снижается до 35°С.

Во многих тысячах рядовых бань, к сожалению, встречаются случаи, когда провода и кабели эксплуатируются в сверхэкстремальных режимах, хотя бы эпизодически. Основную опасность при этом представляют возможные короткие замыкания с возникновением электрической дуги (искры) и выгоранием и самой изоляции, и окружающих горючих материалов. Поэтому, если нет возможности приобрести специальные термостойкие провода и кабели, необходимо во всяком случае использовать качественные кабели типа ВВГ или ПВГ желательно в металлической трубе (лучше медной и заземлённой, или недоступной для касания) с обязательной установкой вводного автоматического выключателя. Пластиковые изоляционные трубы при этом, естественно, бесполезны, поскольку не спасут от возможных возгораний (но могут устанавливаться поверх металлических труб не только для красоты, но и для электрозащиты людей).

При выборе материала и типа труб для защиты электропроводки надо чётко различать защиту от механических повреждений, от ультрафиолета (солнечного излучения), от поражения электрическим током и от возможных загораний (или от всех этих факторов одновременно). Так в производственных цехах часто защищают всю электропроводку металлическими трубами на высотах ниже 2,5 метров для предотвращения случайных обрывов при всякого рода зацеплениях. Эти трубы в помещениях с повышенной опасностью требуют заземления (зануления). В то же время во влажных и сырых помещениях прокладка проводов в стальных трубах толщиной менее 2 мм запрещена ввиду коррозии и возможной потери защитно-изолирующей способности даже при сварных соединениях с заземлителем. Поэтому необходимы трубы из нержавеющих металлов, причём необходимо предусмотреть слив конденсата изнутри. При отсутствии возможности заземления (зануления) металлические трубы следует огородить (изолировать).

Вообще говоря, ГОСТ Р 50571.12-96 запрещает металлические оболочки и трубы для электропроводок к нагревателям саун (и бань, видимо, тоже?). По всей видимости, запрет введен по причине возможного расплавления изоляции проводов при высоких температурах и появления напряжения на трубе (опасность возгорания при этом не учитывается ввиду наличия автоматического выключения). Но в отсутствии коррозии, при заземлении металла и при защите его сверху электроизоляцией, опасности при касании исключаются. Пластиковые трубы, допускаемые этим ГОСТом, предпочтительны лишь на несгораемых стенах и особенно при скрытой проводке в штукатурке. В то же время любые электропроводки в трубах следует предусматривать лишь при реальной необходимости, когда другие способы прокладки нежелательны. Это обусловлено и сложностями ремонта, и невозможностью контролировать состояние проводов, скрытых в трубах.

Другое дело, если используются термоустойчивые (нагревостойкие) провода и кабели (табл. 28). В этом случае провода можно поместить в пластиковые трубы, в том числе и чисто декоративные. Проблема здесь в термостойкости самих пластмассовых труб. Обычные кабель-каналы, изготовленные из поливинилхлоридного пластиката, начинают деформироваться (в том числе и под собственным весом) при 60-80°С. Поэтому открытую проводку лучше всё равно вести в металлической трубе или металлорукаве (для предотвращения механических повреждений) с декоративной облицовкой деревянными плинтусами (коробами). Отметим, что провода, в том числе и нагревостойкие, подразделяются на силовые (для электромоторов, электронагревателей, электрогенераторов и т. п.), установочные (для систем освещения и розеток), монтажные (для строго неподвижного фиксированного монтажа внутри аппаратов и приборов), шнуровые (для гибкого подсоединения приборов: утюгов, телевизоров, электроплит и т. п.), обмоточные (для намотки трансформаторов, электромагнитов, электродвигателей, не пригодные для прокладки в банях из-за тонкого слоя эмалевой изоляции), грузонесущие, лифтовые, высоковольтные (для линий электропередач) и многие другие. При этом в банях следует использовать именно силовые и установочные провода (и монтажные при изготовлении электрооборудования), но никак не иные, например, экранированные телефонные (связные) или радиотелевизионные (хотя они и могут быть рассчитаны на сетевые напряжения), поскольку они, если и могут повысить безопасность от электрического удара при заземлении экрана, но в пожарном отношении вовсе не безопасны.

Таблица 28. Провода нагревостойкие (И.И. Алиев, Кабельные изделия, М.: Высшая школа, 2004 г.)

В последние годы все чаще стали говорить о проблемах защиты от длительных воздействий электромагнитных полей промышленной (50 гц) частоты. Такая защита в последние годы стала предусматриваться в ряде стран в связи с появлением электрокабельной технологии подогрева полов. Дело в том, что первые разработки использовали одножильные неэкранированные электронагревающие кабели (фактически, высокоомные провода), создающие электромагнитные поля непосредственно у тёплого пола, что могло представлять опасность в первую очередь для детей, ползающих по полу. Поэтому ведущие электротехнические компании Европы (в частности, фирма DE-VI, Дания), вслед за разработкой сначала одножильных неэкранированных кабелей разработали и экранированные двухжильные электронагревающие кабели. Последние имеют высокую стоимость, но легче в монтаже (поскольку не требуют мерных кусков) и ввиду разнонаправленности токов в жилах создают очень малые электромагнитные поля. Для продвижения дорогостоящего товара фирмы пролоббировали принятие новых более жёстких норм по напряжённости электромагнитных полей 50 гц в жилых помещениях — на уровне 500 в/м по электрическому полю и 100 мкТл по магнитному полю при естественном фоне Земли по постоянным полям 300 в/м и 38 мкТл соответственно. Указанные нормы приняты и в России (Санитарные нормы 2971-84, СанПиН 2.2.4.723-98). В то же время гигиенической нормой воздействия на человека электрического поля частотой 50 гц напряжением 400 кв и выше (то есть для высоковольтных линий электропередач) составляет 5000 в/м без ограничения времени пребывания, 5-10 кв/м при экспозиции до 180 минут в сутки, 20-25 кв/м до 5 минут в сутки (ГОСТ12.1.002-75). Норма Международного центра ICNIRP составляет 5 кв/м, норма штата Нью-Йорка 12 кв/м, так что вопрос требует дальнейших изучений, а новые нормы больше используются в конкурентной экономической войне. Детальные исследования показали, одножильные неэкранированные электронагревательные кабели создают в 10 см от себя 200 в/м и 1,0 мкТл, двухжильные экранированные электронагревательные кабели 130 в/м и 0,03 мкТл, обычные установочные кабели типа ВВГ и обычные розетки до 250-450 в/м и до 20 мкТл (Ю. Казанцев, В. Геворкян, Тёплый дом, М.: Стройинформ, 2000, стр. 39).

Светильники в банях желательно выбирать с металлическим корпусом, обязательно с фарфоровым патроном, силикатным (не пластмассовым) стеклом и с лампами накаливания (но ни в коем случае не люминесцентные). Для освещения лучше использовать пожаровзрывобезопасные по ГОСТ 17677-82 светильники или, по крайней мере, в герметичном исполнении, например, широко известные типа ВЗГ, ПУ, «Универсаль», «Рудничный» и т. п. Перед монтажом светильники испытываются пробным нагревом в электродуховке до 150-200°С. Мощность осветительного оборудования (не менее 20 Вт на 1 м3 моечного отделения) должна обеспечивать интенсивность освещения мытейных дачных бань не менее 100-200 лк, хотя в финских сухих саунах встречается полумрак с интенсивностью освещения на уровне 10 лк и менее. При отсутствии промышленных светильников применяют (но уже очень редко) самодельные фонари (застеклённые короба), в том числе в виде иллюминаторов в стенах или окон наружу здания) с лампами накаливания, расположенными в зонах с нормальными климатическими условиями. Светильники следует располагать в зонах, недоступных для случайного касания, во всяком случае, при мытье.

Укажем для ориентировки, что в соответствии с СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» (ранее СНиП П-4-79) залы проектных, конструкторских и чертёжных бюро, ателье по пошиву и чистке одежды, парикмахерские должны иметь освещённость на уровне 500 лк, инженерные кабинеты, читальные залы, столярные и металлоремонтные мастерские, торговые залы магазинов, школьные классы — 300 лк, актовые, спортивные, зрелищные, конференц-, выставочные залы, столовые, буфеты, моечные кухонной и столовой посуды — 200 л к, книгохранилища, архивы, зрительные залы кинотеатров, склады, стиральные отделения белья, лестницы, уборные — 100 лк, чердаки — 5 лк, автодороги — 5 лк, автопроезды — 1-3 лк, пешеходные тротуары и дорожки — 0,5-2 лк. Для общественных городских бань приняты следующие уровни освещенности помещений: ожидальные-остывальные 150 лк, раздевальные 75 лк, моечные и душевые 75 лк, бассейны 100 лк, парильные 75 лк. По финским нормам парные должны иметь освещённость 40 лк, души, помещения для отдыха и туалеты 70 лк, помещения для ожидания, коридоры, раздевальни, массажные, солярии 100 лк, буфеты и кухни 200 лк. Напомним, что уровни освещённости в люксах (лк) не могут быть легко рассчитаны из величины мощности осветителей в ваттах (Вт), поскольку должны учитываться спектральные особенности излучения осветителей. Однако, пользуясь паспортными данными ламп освещения, можно оценить освещённость, разделив световой поток лампы в люменах (лм) на площадь освещаемой поверхности в квадратных метрах (м²) из расчёта 1 лк=1 лм/м². Так лампочка накаливания Б-215 мощностью 100 Вт имеет световой поток 1350 лм и создаёт на расстоянии 1 м от себя освещённость 107 лк (табл.29). Старшее поколение помнит, что когда-то лампочки продавались по силе света в свечах (св). Эталонная мощность в свечах может быть рассчитана делением светового потока в люменах на телесный угол распространения излучения в стерадианах. Указанная лампочка Б-215 мощностью 100 Вт, излучая во все стороны (в 4π стерадиан, то есть 12,56 стерадиан), имеет силу света 107 свечей. При отсутствии у дачника измерительного прибора освещённости (люксметра Ю-16), можно с допустимой точностью оценить освещённость дачной бани визуальным сравнением с освещённостью общественных учреждений.

Таблица 29. Технические характеристики некоторых источников света

В заключение отметим характерную досадную неисправность очень многих воздушных линий электропередач садовых и дачных массивов: чрезмерно высокое сопротивление проводов за счёт небрежных скруток (вместо прессованных и паяных соединений) и за счёт заниженного поперечного сечения принятых проводников. О серьёзности указанной неисправности не догадывается подавляющее число дачных кооперативов. Проведём простейший оценочный расчёт. Самый расхожий неизолированный алюминиевый провод для воздушных линий марки А-35 (семь скрученных проволок диаметром 2,5 мм каждая) имеют сечение 34,3 мм² и сопротивление постоянному току при 20°С не более 0,85 ом/км. Такой провод технически способен бесконечно долго пропускать ток силой 170 ампер при температуре воздуха 25°С, а кратковременно до 1000 ампер. Предположим, что длины фазных воздушных линий дачного массива (в разные стороны) составляют 0,5 км каждая, при этом длина петли фаза-нуль каждой линии составит 1 км с сопротивлением 0,85 ом. Для примера запитаем воздушные линии стандартным промышленным понижающим ( с 10 киловольт до 380 в) трёхфазным трансформатором, например, типа ТМ-100 мощностью 100 кВт (на 50-100 садовых домиков) с напряжением на каждой фазе 230 в и предельно допустимым током 140 а, установив для защиты обмоток от перегрузки плавкие предохранители на 100 а на каждую фазу. Тогда при коротком замыкании фазы на нуль в самой дальней точке линии появляется ток короткого замыкания 230в/0,85 ом, равный 270 а, при котором плавкий предохранитель перегорит.

Теперь представим себе, что из-за многочисленных скруток (или из-за слишком большой длины трассы) сопротивление петли фаза-нуль составляет 2,5 ом, что вполне реально, более того, часто так и бывает из-за окисленности проводов. В таком случае картина меняется: ток короткого замыкания может снизиться до 92 а, а плавкий предохранитель не перегорает, хотя и защищает трансформатор (поскольку трансформатор спокойно выдерживает ток до 140 а). То есть, например, зимой в отсутствии дачников при коротком замыкании при обрыве провода воздушная линия будет благополучно пропускать ток до весны, нагревая воздух на улице с мощностью 21 кВт (15000 кВт-час в месяц) и нагревая сам трансформатор с мощностью всего лишь 1,9 кВт. Ну а если линия не оборвана, а дачник хочет поставить в бане электропечь, скажем, мощностью 10 кВт? Тогда электропечь, имеющая внутреннее сопротивление 5,3 ом, «посадит» электросеть до напряжения 156 в (в силу закона последовательных сопротивлений), и в доме остановится даже холодильник. Таким образом, имея мощный понижающий трансформатор ТМ-100, позволяющий в штатном режиме подавать в дом до 30 кВт электроэнергии даже на одной фазе, дачник, тем не менее, не в состоянии потребить даже 10 кВт электроэнергии. Всё это указывает на необходимость чётко согласовывать и постоянно контролировать параметры воздушных линий. Так, для рассматриваемого трансформатора и выбранной длине трассы для съёма мощности 10 кВт (без ущерба для соседей) необходимо использовать провод воздушной линии сечением как минимум 70 мм² (А-70), да и то при тщательном соединении проводов опрессовкой в гильзе и пайкой (особенно при переходах с кабельной линии к воздушной). На более мощные нагрузки придётся выбирать провода ещё более толстые. Кроме того, в целях безопасности следует устанавливать (помимо защитно-отключающих устройств на трансформаторе) дополнительные автоматические выключатели вдоль по воздушной линии, а также заземлять нулевые провода на концах воздушных линий электропередач.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008