Додати сайт до закладок

Що потрібно знати про електрику новачкам?

До нас часто звертаються читачі, які раніше не стикалися з роботами з електрики, але хочуть цього розібратися. Для цієї категорії створена рубрика "Електрика для початківців".

Рисунок 1. Рух електронів у провіднику.

Перш ніж приступити до робіт, пов'язаних з електрикою, необхідно трохи "підкуватися" теоретично в цьому питанні.

Термін "електрика" передбачає рух електронів під впливом електромагнітного поля.

Головне - зрозуміти, що електрика - це енергія найдрібніших заряджених частинок, що рухаються усередині провідників у певному напрямку (рис. 1).

Постійний струм практично не змінює свого напряму та величини у часі.Допустимо, у звичайній батарейці постійний струм. Тоді заряд перетікатиме від мінусу до плюсу, не змінюючись, поки не вичерпається.

Змінний струм - це струм, який з певною періодичністю змінює напрямок руху та величину. Подайте струм як потік води, що тече по трубі. Через якийсь проміжок часу (наприклад, 5 с) вода прямуватиме то в один бік, то в інший.

2. Схема пристрою трансформатора.

Зі струмом це відбувається набагато швидше, 50 разів на секунду (частота 50 Гц). Протягом одного періоду коливання величина струму підвищується до максимуму, потім проходить через нуль, а потім відбувається зворотний процес, але вже з іншим знаком. На питання, чому так відбувається і навіщо потрібен такий струм, можна відповісти, що отримання та передача змінного струму набагато простіше, ніж постійного. Отримання та передача змінного струму тісно пов'язані з таким пристроєм, як трансформатор (мал. 2).

Генератор, який виробляє змінний струм, з пристрою набагато простіше, ніж генератор постійного струму. Крім того, для передачі енергії на дальню відстань змінний струм підходить найкраще. З його допомогою при цьому втрачається менше енергії.

За допомогою трансформатора (спеціального пристрою у вигляді котушок) змінний струм перетворюється з низької напруги на високу і навпаки, як це представлено на ілюстрації (рис. 3).

Саме тому більшість приладів працює від мережі, в якій струм змінний. Однак постійний струм також застосовується досить широко: у всіх видах батарей, у хімічній промисловості та деяких інших областях.

3. Схема передачі змінного струму.

Багато хто чув такі загадкові слова, як одна фаза, три фази, нуль, заземлення або земля, і знають, що це важливі поняття у світі електрики. Однак не всі розуміють, що вони позначають та яке відношення мають до навколишньої дійсності. Тим не менш, знати це треба обов'язково.

Не заглиблюючись у технічні подробиці, які не потрібні домашньому майстру, можна сказати, що трифазна мережа – це такий спосіб передачі електричного струму, коли змінний струм тече по трьох дротах, а по одному повертається назад. Наведене вище треба трохи пояснити. Будь-який електричний ланцюг складається з двох дротів. По одному струм йде до споживача (наприклад до чайника), а по іншому повертається назад. Якщо розімкнути такий ланцюг, то струм не йтиме. Ось і всі описи однофазного ланцюга (рис. 4 А).

Той провід, яким струм йде, називається фазовим, чи навіть фазою, а яким повертається - нульовим, чи нулем. Трифазна ланцюг складається з трьох фазових проводів та одного зворотного. Таке можливо тому, що фаза змінного струму в кожному з трьох дротів зсунута по відношенню до сусіднього на 120 ° (рис. 4 Б). Докладніше це питання допоможе відповісти підручник з електромеханіки.

4. Схема електричних кіл.

Передача змінного струму відбувається за допомогою трифазних мереж. Це вигідно економічно: не потрібні ще два нульові дроти. Підходячи до споживача, струм поділяється на три фази, і кожній з них дається по нулю. Так він потрапляє у квартири та будинки. Хоча іноді трифазна мережа заводиться прямо до будинку. Як правило, йдеться про приватний сектор, і такий стан справ має свої плюси та мінуси.

Земля, чи, точніше сказати, заземлення - третій провід в однофазній мережі. По суті, робочого навантаження не несе, а служить свого роду запобіжником.

Наприклад, якщо електрика виходить з-під контролю (наприклад, коротке замикання), виникає загроза пожежі або удару струмом. Щоб цього не сталося (тобто значення струму не повинно перевищувати безпечний для людини та приладів рівень), вводиться заземлення. З цього дроту надлишок електрики буквально йде у землю (рис. 5).

Рисунок 5. Найпростіша схема заземлення.

Ще один приклад. Допустимо, у роботі електродвигуна пральної машини виникла невелика поломка і частина електричного струму потрапляє на зовнішню металеву оболонку приладу.

Якщо заземлення немає, цей заряд так і блукатиме пральною машиною. Коли людина торкнеться неї, він моментально стане найзручнішим виходом даної енергії, тобто отримає удар струмом.

За наявності дроту заземлення у цій ситуації зайвий заряд стіче за ним, не завдавши нікому шкоди. На додачу можна сказати, що нульовий провідник може бути заземленням і, в принципі, ним і є, але тільки на електростанції.

Ситуація, коли в будинку немає заземлення, є небезпечною. Як із нею впоратися, не змінюючи всю проводку в будинку, буде розказано надалі.

УВАГА!

Деякі умільці, покладаючись на початкові знання з електротехніки, встановлюють нульовий провід як заземлюючий. Ніколи не робіть так.

При обриві нульового дроту корпусу заземлених приладів будуть під напругою 220 В.

В даний час вже досить стійко склався ринок послуг, у т. ч. та в області побутової електрики.

Високопрофесійні електромонтери, з неприхованою наснагою, з усіх сил намагаються допомогти решті нашого населення, отримуючи при цьому величезне задоволення від якісно виконаної роботи та скромної винагороди. У свою чергу, наше населення теж отримує величезне задоволення, від якісного, швидкого та абсолютно не дорогого, вирішення своїх проблем.

З іншого боку, завжди існувала досить широка категорія громадян, які принципово вважають за честь - власноручвирішувати абсолютно будь-які побутові питання, що виникають на території власного місця проживання. Подібна позиція безумовно, заслуговує на схвалення і розуміння.
Тим більше, що всі ці Заміни, перенесення, установки- вимикачів, розеток, автоматів, лічильників, світильників, підключення кухонних печейі.т.д - всі ці, найбільш затребувані населенням види послуг, з погляду електрика-професіонала, зовсім не є складною роботою.

І по правді кажучи, рядовий громадянин, без електротехнічної освіти, але має досить докладну інструкцію, цілком може впоратися з її виконанням сам, своїми руками.
Звичайно, виконуючи подібну роботу вперше, електрик-початківець може витратити набагато більше часу, ніж досвідчений професіонал. Але зовсім не факт, що від цього вона буде виконана менш якісно, при уважності до дрібниць і відсутності будь-якого поспіху.

Спочатку, цей сайт і замислювався як добірка подібних інструкцій щодо найбільш часто виникаючих проблем у цій галузі. Але надалі, для людей, які абсолютно ніколи не стикалися з вирішенням подібних питань, був доданий курс "молодого електрика" з 6-ти практичних занять.

Особливості монтажу електричних розеток прихованої та відкритої проводки. Розетки для електричної кухонної плити. Підключення електроплити своїми руками.

Вимикачі.

Заміна, монтаж електричних вимикачів, прихованої та відкритої проводки.

Автомати та ПЗВ.

Принцип роботи пристроїв захисного відключення та автоматичних вимикачів. Класифікація автоматичних вимикачів

Електричні лічильники.

Інструкція з самостійного встановлення та підключення однофазного лічильника.

Заміна проведення.

Електромонтаж у приміщенні. Особливості монтажу, залежно від матеріалу стін та виду їх обробки. Електропроводка у дерев'яному будинку.

Світильники.

Встановлення настінних світильників. Люстри. Монтаж точкових світильників.

Контакти та з'єднання.

Деякі види з'єднання провідників, що найчастіше зустрічаються в "домашній" електриці.

Електротехніка-основи теорії.

Концепція електричного опору. Закон Ома. Закони Кірхгофа. Паралельне та послідовне з'єднання.

Опис найбільш поширених дротів та кабелів.

Ілюстрована інструкція щодо роботи з цифровим універсальним електровимірювальним приладом.

Для ламп - лампи розжарювання, люмінесцентні, світлодіодні.

Про "гроші."

Професія електрика безперечно, не вважалася престижною до останнього часу. Але чи можна було назвати її малооплачуваною? Нижче ви можете ознайомитися з прейскурантом, найбільш поширених послуг трирічної давності.

Електромонтаж - ціни.

Електролічильник шт. - 650p.

Автомати однополюсні шт. - 200p.

Автомати триполюсні шт. - 350p.

Дифавтомат шт. - 300p.

ПЗВ однофазне шт. - 300p.

Одноклавішний вимикач шт. - 150p.

Двоклавішний вимикач шт. - 200p.

Триклавішний вимикач шт. - 250p.

Щит відкритої проводки до 10 груп шт. - 3400p.

Щит прихованого проведення до 10 груп шт. - 5400p.

Прокладка відкритої проводки П.М – 40p.

Проведення в гофрі П.М - 150p.

Штроблення у стіні (бетон) П.м - 300p.

(Цегла) П.М - 200p.

Установка подразетника та розпаювальної коробки в бетоні шт. - 300p.

цеглини шт. - 200p.

гіпсокартон шт. - 100p.

Брашт. - 400p.

Точковий світильник шт. - 250p.

Люстра на гачок шт. - 550p.

Стельова люстра (без збирання) шт. - 650p.

Встановлення дзвінка та кнопки дзвінка шт. - 500p.

Встановлення розетки, вимикача відкритої проводки шт. - 300p.

Встановлення розетки, вимикача прихованої проводки (без встановлення підрозетника) шт. - 150p.

Під час перебування, електриком "по оголошення", мені не вдавалося змонтувати більше, ніж 6-7 точок (розеток, вимикачів) прихованої проводки, по бетону - за вечір. Плюс до цього 4-5 метрів штроби (по бетону). Проводимо нескладні арифметичні обчислення: (300 +150) * 6 = 2700p. - це за розетки з вимикачами.
300 * 4 = 1200р. – це за штроби.
2700 +1200 = 3900р. – це загальна сума.

Непогано, за 5-6 годин роботи, чи не так? Розцінки, звичайно, московські, по Росії вони будуть меншими, але не більшими, ніж удвічі.
Якщо брати загалом, то місячний заробіток електрика - монтажника, нині рідко перевищує 60000р.(не Москві)

Звичайно, зустрічаються на цій ниві і особливо обдаровані люди (як правило, із залізним здоров'ям) та практичним кошторисом. За певних умов вони примудряються підняти свій заробіток до 100000р і вище. Як правило, вони мають ліцензію на виконання електромонтажних робіт і працюють безпосередньо із замовником, беручи "серйозні" підряди без участі різних посередників.
Електромонтери – ремонтники пром. обладнання (на підприємствах), електрики – високовольтники, як правило (не завжди) – заробляють дещо менше. Якщо ж підприємство рентабельно і на ньому вкладаються кошти в "переозброєння" для електриків-ремонтників, можуть відкриватися додаткові джерела заробітку, наприклад - монтаж нового обладнання, що виробляється в неробочий час.

Високооплачуваний але фізично важкий і часом - дуже курний, праця електромонтера-монтажника безсумнівно, гідний усілякої поваги.
Займаючись електромонтажем, фахівець-початківець може оволодіти базовими навичками та вміннями, набратися початкового досвіду.
Незалежно від того, як надалі він будуватиме свою кар'єру, можна бути впевненим - практичні знання, отримані таким чином знадобляться обов'язково.

Використання будь-яких матеріалів цієї сторінки, допускається за наявності посилання на сайт

У повсякденному житті ми маємо справу з електрикою. Без заряджених частинок, що рухаються, неможливе функціонування використовуваних нами приладів і пристроїв. І щоб повною мірою насолоджуватися цими досягненнями цивілізації та забезпечувати їхню довготривалу службу, треба знати та розуміти принцип роботи.

Електротехніка – важлива наука

На питання, пов'язані з отриманням та використанням енергії струму в практичних цілях, відповідає електротехніка. Однак описати доступною мовою невидимий нам світ, де панують струм і напруга, зовсім непросто. Тому незмінним попитом користуються посібники"Електрика для чайників" або "Електротехніка для початківців".

Що ж вивчає ця загадкова наука, які знання та вміння можна отримати внаслідок її освоєння?

Опис дисципліни "Теоретичні основи електротехніки"

У заліку студентів, які отримують технічні спеціальності, можна побачити загадкову абревіатуру «ТОЕ». Це і є потрібна нам наука.

Датою народження електротехніки можна вважати період початку XIX століття, коли було винайдено перше джерело постійного струму. Матір'ю «новонародженої» галузі знань стала фізика. Наступні відкриття в галузі електрики та магнетизму збагатили цю науку новими фактами та поняттями, що мали важливе практичне значення.

Свій сучасний вигляд, як самостійна галузь, вона набула наприкінці XIX століття, і з того часу входить до навчальної програми технічних ВНЗта активно взаємодіє з іншими дисциплінами. Так, для успішного вивчення електротехніки необхідно мати теоретичний багаж знань зі шкільного курсу фізики, хімії та математики. У свою чергу, на ТОЕ базуються такі важливі дисципліни, як:

• електроніка та радіоелектроніка;
• електромеханіка;
• енергетика, світлотехніка та ін.

Центральним об'єктом уваги електротехніки є, звичайно, струм та його характеристики. Далі теорія розповідає про електромагнітні поля, їх властивості та практичне застосування. У останній частині дисципліни висвітлюються устрою, у яких працюють енергійні електрончики. Той, хто осилив цю науку, багато чого зрозуміє в навколишньому світі.

Яким є значення електротехніки в наш час? Без знання цієї дисципліни не можна обійтися електротехнічним працівникам:

• електрику;
• монтеру;
• енергетику.

Всюдисутність електрики робить його вивчення необхідним і простому обивателю, щоб бути грамотною людиною та вміти застосовувати свої знання у повсякденному житті.

Складно зрозуміти те, чого не можеш побачити і помацати. Більшість підручників з електрики рясніють малозрозумілими термінами та громіздкими схемами. Тому добрі наміри початківців вивчити цю науку часто і залишаються лише планами.

Насправді електротехніка – дуже цікава наука, а основні положення електрики можна викласти доступною мовою для чайників. Якщо підійти до освітнього процесу творчо та з належною старанністю, багато чого стане зрозумілим та захоплюючим. Ось кілька корисних рекомендацій щодо вивчення електрики для «чайників».

Подорож у світ електронів потрібно почати з вивчення теоретичних засад- понять та законів. Придбайте посібник, наприклад, «Електротехніка для чайників», який буде написаний зрозумілою для вас мовою або кілька таких підручників. Наявність наочних прикладів та історичних фактів урізноманітнюють процес навчання та допоможуть краще засвоїти знання. Перевірити успішність можна за допомогою різних тестів, завдань та екзаменаційних питань. Поверніться ще раз до тих параграфів, у яких припустилися помилки під час перевірки.

Якщо впевнені, що повністю вивчили фізичний розділ дисципліни, можна переходити до складнішого матеріалу - опис електричних схем та пристроїв.

Чи відчуваєте собі досить «підкованим» у теорії? Настав час виробляти практичні навички. Матеріали для створення найпростіших схем та механізмів можна легко знайти у магазинах електричних та господарських товарів. Проте, не поспішайте відразу приступати до моделювання- вивчіть спочатку розділ "електробезпека", щоб не заподіяти шкоди своєму здоров'ю.

Щоб отримати практичну користь від новонабутих знань, спробуйте відремонтувати побутову техніку, що вийшла з ладу. Обов'язково вивчіть вимоги щодо експлуатації, дотримуйтесь положень інструкції або запросіть до себе в партнери дослідного електрика. Час експериментів ще не настав, а з електрикою жарти погані.

Намагайтеся, не поспішайте, будьте допитливими і усидливими, вивчайте всі доступні матеріали і тоді з «темної конячки» електричний струм перетвориться на доброго та вірного другадля вас. І, можливо, ви навіть можете зробити важливе відкриття в області електрики і відразу стати багатим і відомим.

Вступ

Пошук нової енергії для заміни чадних, дорогих, з низьким ККД видів палива призвело до відкриття властивостей різних матеріалів накопичувати, зберігати, оперативно передавати та перетворювати електрику. Два століття тому було виявлено, досліджено та описано способи застосування електроенергії в побуті та промисловості. З того часу наука про електрику виділилася окрему галузь. Наразі важко уявити наше життя без електроприладів. Багато хто з нас без побоювання беруться ремонтувати побутову техніку і успішно справляються з цим. Багато хто ж бояться полагодити навіть розетку. Озброївшись деякими знаннями, ми перестанемо боятися електрики. Процеси, що протікають у мережі, слід розуміти та використовувати у своїх цілях.
Пропонований курс розрахований для початкового ознайомлення читача (учня) з азами електротехніки.

Основні електричні величини та поняття

Суть електрики полягає в тому, що потік електронів рухається провідником у замкнутому ланцюзі від джерела струму до споживача і назад. Переміщуючись, ці електрони виконують певну роботу. Це називається – ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ, а одиниця виміру носить ім'я вченого, який першим досліджував властивості струму. Прізвище вченого – Ампер.
Необхідно знати, що струм при роботі нагріває, згинає і намагається поламати дроти і все, чому він протікає. Цю властивість слід враховувати при розрахунках ланцюгів, тобто чим більше струм, тим товщі дроти і конструкції.
Якщо ми розімкнемо ланцюг, струм припиниться, але на затискачах джерела струму все-таки буде якийсь потенціал, завжди готовий до роботи. Різниця потенціалів на двох кінцях провідника називається НАПРЯГОМ ( U).
U = f1-f2.
Свого часу вчений на прізвище Вольт скрупульозно вивчив електричну напругу і дав докладне пояснення. Згодом одиниці виміру надали його ім'я.
На відміну від струму, напруга не ламає, а марить. Електрики кажуть – пробиває. Тому всі дроти та електричні агрегати захищені ізоляцією, і що більша напруга, то товща ізоляція.
Трохи згодом ще один знаменитий фізик - Ом, ретельно експериментуючи, виявив залежність між цими електричними величинами та описав її. Зараз кожен школяр знає закон Ома I=U/R. Його можна використовуватиме розрахунку простих ланцюгів. Накривши пальцем величину, яку шукаємо – побачимо, як її обчислити.
Не варто боятися формул. Для використання електроенергії потрібні не стільки вони (формули), скільки розуміння того, що відбувається в електроланцюзі.
А відбувається таке. Довільний струм струму, (назвемо його поки – ГЕНЕРАТОР) виробляє електроенергію і по проводах передає її споживачеві (назвемо його, поки словом – НАВАНТАЖЕННЯ). Таким чином, у нас вийшов замкнутий електричний ланцюг "ГЕНЕРАТОР - НАВАНТАЖЕННЯ".
Поки генератор виробляє енергію, навантаження її споживає і працює (тобто, перетворює електричну енергію на механічну, світлову або будь-яку іншу). Поставивши звичайний рубильник у розрив дроту, ми можемо вмикати та вимикати навантаження, коли нам треба. Таким чином отримуємо невичерпні можливості регулювання роботи. Цікаво те, що при вимкненому навантаженні немає необхідності відключати генератор (за аналогією з іншими видами енергії – гасити багаття під паровим котлом, перекривати воду на млині тощо)
Важливо при цьому дотримуватися пропорцій ГЕНЕРАТОР-НАВАНТАЖЕННЯ. Потужність генератора не повинна бути меншою за потужність навантаження. Не можна до слабкого генератора підключати потужне навантаження. Це все одно, що стару шкапу запрягти у важкий віз. Потужність завжди можна дізнатися з документації на електроприлад або маркування на табличці, що прикріплюється до бічної або задньої стінки електроприладу. Поняття ПОТУЖНІСТЬ ввели в ужиток більше століття тому, коли електрика вийшла за пороги лабораторій і стала застосовуватися в побуті та промисловості.
Потужність - добуток напруги та струму. За одиницю прийнято Ватт. Ця величина показує, який струм споживає навантаження за такої напрузі. Р=U х

Електричні матеріали Опір, провідність.

Ми вже згадували величину під назвою ВМ. Тепер зупинимося на ній докладніше. Вже давно вчені звернули увагу на те, що різні матеріали по-різному поводяться зі струмом. Одні безперешкодно його пропускають, інші завзято йому пручаються, треті пропускають його тільки в один бік, або ж пропускають "на певних умовах". Після випробувань на провідність усіх можливих матеріалів стало зрозумілим, що абсолютно всі матеріали, тією чи іншою мірою, можуть проводити струм. Для оцінки «заходи» провідності вивели одиницю електричного опору, і назвали її ОМ, а матеріали, залежно від своїх «здатності» пропускати струм, розділили на групи.
Одна група матеріалів це провідники. Провідники без особливих втрат проводять струм. До провідників відносяться матеріали, що мають опір від нуля до 100 Ом/м. Такі властивості мають, в основному, метали.
Інша група – діелектрики. Діелектрики теж проводять струм, але з величезними втратами. Їхній опір від 10000000 Ом і до нескінченності. До діелектриків, у своїй більшості, відносяться неметали, рідини та різні з'єднання газів.
Опір 1 Ом означає, що у провіднику перетином 1 кв. мм і довжиною 1 метр загубиться 1 Ампер струму.
Величина зворотна опору - провідність. Величину провідності того чи іншого матеріалу завжди можна знайти у довідниках. Питомі опори та провідності деяких матеріалів наведено у таблиці № 1

ТАБЛИЦЯ № 1

МАТЕРІАЛ	Питомий опір	Питома провідність
Алюміній
Вольфрам
Платиноїрідієвий сплав
Константан
Хромонікель
Тверді ізолятори	Від 10(у ступені 6) і вище	10(у ступені мінус 6)
	10(у ступені 19)	10(у ступені мінус 19)
	10(у ступені 20)	10(у ступені мінус 20)
Рідкі ізолятори	Від 10(у ступені 10) і вище	10(у ступені мінус 10)
Газоподібні	Від 10(у ступені 14) і вище	10(у ступені мінус 14)

З таблиці можна побачити, що провідними матеріалами є – срібло, золото, мідь і алюміній. В силу високої вартості срібло та золото застосовується лише у високотехнологічних схемах. А мідь та алюміній отримали найширше застосування як провідники.
Ще видно, що ні абсолютнопровідних матеріалів, тому при розрахунках завжди треба враховувати, що у проводах губиться струм і падає напруга.
Є ще одна, досить велика та "цікава" група матеріалів – напівпровідники. Провідність цих матеріалів змінюється залежно та умовами довкілля. Напівпровідники починають краще або навпаки гірше проводити струм, якщо їх підігріти/охолодити, або висвітлити, або зігнути, або, наприклад, ударити струмом.

Умовні позначення у електричних схемах.

Для повного розуміння процесів, що відбуваються в ланцюгу, необхідно вміти правильно читати електричні схеми. Для цього треба знати умовні позначення. З 1986 року набув чинності стандарт, який багато в чому прибрав різночитання в позначеннях між європейськими і російськими ГОСТами. Тепер електричну схему з Фінляндії може прочитати електрик із Мілану та Москви, Барселони та Владивостока.
В електричних схемах зустрічаються два види позначень: графічні та літерні.
Літерні коди найпоширеніших видів елементів представлені в таблиці № 2:
ТАБЛИЦЯ № 2

	Пристрої	Підсилювачі, прилади телеуправління, лазери...
	Перетворювачі неелектричних величин в електричні та навпаки (крім джерел живлення), датчики	Гучномовці, мікрофони, чутливі термоелектричні елементи, детектори іонізуючих випромінювань, сельсини.
	Конденсатори.
	Інтегральні мікросхеми, мікроскладання.	Обладнання пам'яті, логічні елементи.
	Різні елементи.	Освітлювальні пристрої, нагрівальні елементи.
	Розрядники, запобіжники та захисні пристрої.	Елементи захисту струму та напруги, плавкі запобіжники.
	Генератори, джерела живлення.	Батареї, акумулятори, електрохімічні та електротермічні джерела.
	Індикаційні та сигнальні пристрої.	Прилади звукової та світлової сигналізації, індикатори.
	Реле контактори, пускачі.	Реле струмові та напруги, теплові, часу, магнітні пускачі.
	Котушки індуктивності, дроселі.	Дроселі люмінесцентного освітлення.
	Двигуни.	Двигуни постійного та змінного струму.
	Прилади, вимірювальне обладнання.	Показують та реєструють та вимірювальні прилади, лічильники, годинники.
	Вимикачі та роз'єднувачі в силових схемах.	Роз'єднувачі, короткозамикатлі, автоматичні вимикачі (силові)
	Резистори.	Змінні резистори, потенціометри, варистори, терморезистори.
	Комутаційні пристрої в ланцюгах керування, сигналізації та вимірювальних.	Вимикачі, вимикачі, що спрацьовують від різних впливів.
	Трансформатор, автотрансформатор.	Трансформатори струму та напруги, стабілізатори.
	Перетворювачі електричних величин.	Модулятори, демодулятори, випрямлячі, інвертори, частоти перетворювачі.
	Електровакуумні, напівпровідникові прилади.	Електронні лампи, діоди, транзистори, діоди, тиристори, стабілітрони.
	Лінії та елементи надвисокої частоти, антени.	Хвильоводи, диполі, антени.
	Контактні з'єднання.	Штирі, гнізда, розбірні з'єднання, струмознімачі.
	Механічні пристрої.	Електромагнітні муфти, гальма, патрони.
	Кінцеві пристрої, фільтри, обмежувачі.	Лінії моделювання, кварцові фільтри.

Умовні графічні позначення представлені у таблицях № 3 - № 6. Провід на схемах позначається прямими лініями.
Однією з основних вимог при складанні схем є простота їхнього сприйняття. Електрик, при погляді на схему повинен зрозуміти, як влаштований ланцюг і як діє той чи інший елемент цього ланцюга.
ТАБЛИЦЯ № 3. Умовні позначення контактних з'єднань

Роз'ємні-
нероз'ємні, розбірні
нероз'ємні, нерозбірні

Місце контакту або приєднання може розташовуватися на будь-якій ділянці дроту від одного розриву до іншого.

ТАБЛИЦЯ №4. Умовні позначення вмикачів, вимикачів, роз'єднувачів.

	замикаючий	розмикаючий
Однополюсний вимикач
Однополюсний роз'єднувач
Триполюсний вимикач
Триполюсний роз'єднувач
Триполюсний роз'єднувач з автоматичним поверненням (сленгова назва - «АВТОМАТ»)
Однополюсний роз'єднувач з автоматичним поверненням
Натискний вимикач (т.зв. – «КНОПКА»)
Витяжний вимикач
Вимикач із поверненням при повторному натисканні кнопки (можна зустріти у настільних або настінних світильниках)
Дорожній однополюсний вимикач (також відомий під ім'ям «кінцевий» або «кінцевик»)

Вертикальні лінії, що перетинають рухомі контакти, говорять, що всі три контакти замикаються (або розмикаються) одночасно від однієї дії.
При розгляді схеми необхідно враховувати те, що деякі елементи ланцюга кресляться однаково, але їх літерне позначення відрізнятиметься (наприклад, контакт реле та вимикач).

ТАБЛИЦЯ №5.Позначення контактів реле контакторів

	замикаючі	розмикаючі
із уповільненням при спрацьовуванні
із уповільненням при поверненні
із уповільненням при спрацьовуванні та при поверненні

ТАБЛИЦЯ №6.Напівпровідникові прилади

Стабілітрон
Тиристор
Фотодіод
Світлодіод
Фоторезистор
Сонячний фотоелемент
Транзистор
Конденсатор
Дросель
Опір

Електричні машини постійного струму

Асинхронні трифазні електричні машини змінного струму

Залежно від буквеного позначення ці машини будуть або генератором, або двигуном.
При маркуванні електричних ланцюгів дотримуються таких вимог:

1. Ділянки ланцюга, розділені контактами апаратів, реле обмотками, приладів, машин та іншими елементами, маркують по-різному.
2. Ділянки ланцюга, що проходять через роз'ємні, розбірні або нерозбірні контактні з'єднання, маркують однаково.
3. У трифазних ланцюгах змінного струму фази маркують: "А", "В", "С", у двофазних - "А", "В"; "В", "С"; "С", "А", а в однофазних - "А"; "В"; "С". Нуль позначають буквою - "О".
4. Ділянки ланцюгів позитивної полярності маркують непарними числами, а негативної полярності – парними.
5. Поряд із умовним позначенням силового обладнання на кресленнях планів дробом вказують номер обладнання за планом (у чисельнику) та його потужність (у знаменнику), а у світильників – потужність (у чисельнику) та висоту установки у метрах (у знаменнику).

Необхідно розуміти, що це електричні схеми показують стан елементів у вихідному стані, тобто. у той момент, коли в ланцюзі відсутній струм.

Електричний ланцюг. Паралельне та послідовне включення.

Як мовилося раніше вище, ми можемо відключати навантаження від генератора, ми можемо підключати до генератору інше навантаження, і можна підключити кілька споживачів одночасно. Залежно від завдань, ми можемо включити кілька навантажень паралельно чи послідовно. У цьому змінюється як схема, а й характеристики ланцюга.

При паралельномупідключення напруга на кожному навантаженні буде однаковою, і робота одного навантаження не впливатиме на роботу інших навантажень.

При цьому струм у кожному ланцюгу буде різним і сумуватиметься в місцях з'єднань.
Iобщ = I1+I2+I3+…+In
Подібним чином підключається все навантаження в квартирі, наприклад, лампи в люстрі, конфорки в електричній кухонній плиті і т.п.

При послідовномувключення, напруга рівними частками розподілиться між споживачами

В цьому випадку по всіх включених в ланцюг навантаження проходитиме сумарний струм і у разі виходу з ладу одного зі споживачів вся схема перестане працювати. Такі схеми використовуються у новорічних гірляндах. Крім того, при використанні елементів різної потужності в послідовному ланцюзі слабкі приймачі просто перегорають.
Uобщ = U1 + U2 + U3 + … + Un
Потужність, за будь-якого способу підключення, підсумовується:
Робщ = Р1 + Р2 + Р3 + … + Рn.

Розрахунок перетину дротів.

Струм, проходячи по дротах, нагріває їх. Чим тонший провідник, і чим більше струм, що проходить через нього, тим сильніше нагрівання. При нагріванні плавиться ізоляція дроту, що може призвести до короткого замикання та пожежі. Розрахунок струму в мережі не складний. Для цього треба потужність приладу у ватах розділити на напругу: I= P/ U.
Усі матеріали мають допустиму провідність. Це означає, що такий струм вони можуть пропустити через кожен квадратний міліметр (тобто переріз) без особливих втрат та нагріву (див. таблицю №7).

ТАБЛИЦЯ № 7

Перетин S(кв.мм)	Допустимий струм I
		алюміній

Тепер, знаючи струм, ми легко вибираємо з таблиці потрібний перетин проводу і, якщо треба, розраховуємо діаметр проводу, користуючись простою формулою: D=V S/п х 2
Можна йти в магазин за дротом.

Як приклад розрахуємо товщину проводів для підключення побутової кухонної плити: З паспорта або по табличці на звороті агрегату дізнаємося потужність плити. Допустимо, потужність (P ) дорівнює 11 кВт (11000 Ватт). Розділивши потужність на напругу мережі (у більшості регіонів Росії це 220 Вольт) отримаємо струм, який споживатиме плита:I = P / U = 11000/220 = 50А. Якщо використовувати мідні дроти, то переріз дротуS має бути не менше 10 кв. мм.(Див. таблицю).
Сподіваюся, читач не образиться на мене за те, що я нагадаю йому про те, що переріз провідника та його діаметр це не один і теж. Перетин дроту дорівнює п(Пі) помножене наr у квадраті (п X r X r). Діаметр дроту можна розрахувати, обчисливши квадратний корінь із перерізу дроту, поділеного на пта помноживши отримане значення на два. Розуміючи, що багато хто з нас вже призабув шкільні постійні, нагадаю, що Пі рівно 3,14 , А діаметр - це два радіуси. Тобто. товщина потрібного нам дроту буде D = 2 X V 10/3,14 = 2,01 мм.

Магнітні властивості електричного струму.

Давно помічено, що з проходженні струму провідникам виникає магнітне полі здатне впливати на магнітні матеріали. Зі шкільного курсу фізики ми, можливо, пам'ятаємо, що різноіменні полюси магнітів притягуються, а однойменні відштовхуються. Цю обставину слід враховувати під час прокладання проводок. Два дроти, якими струм тече в одну сторону, будуть притягуватися один до одного, і навпаки.
Якщо провід скрутити в котушку, то при пропусканні через нього електричного струму магнітні властивості провідника виявляться ще сильнішими. А якщо в котушку вставити ще й сердечник, тоді матимемо потужний магніт.
Наприкінці минулого століття американець Морзе винайшов пристрій, який дозволяв передавати інформацію на великі відстані без допомоги гінців. Апарат цей заснований на здатності струму збуджувати магнітне поле навколо котушки. Подаючи на котушку живлення джерела струму, у ній виникає магнітне поле, що притягує рухомий контакт, який замикає ланцюг іншої такої ж котушки, і т.д. Таким чином, перебуваючи на значній відстані від абонента, можна без особливих проблем передавати закодовані сигнали. Цей винахід набув широкого застосування, як у зв'язку, так у побуті та промисловості.
Описаний пристрій вже давно застарів і майже не використовується на практиці. На зміну йому прийшли потужні інформаційні системи, але в основі всі вони продовжують працювати за тим же принципом.

Потужність будь-якого двигуна незрівнянно вища за потужність котушки реле. Тому дроти до основного навантаження товщі, ніж до керуючих апаратів.
Введемо поняття силових ланцюгів та ланцюгів управління. До силових ланцюгів відносяться всі провідні до навантаження струм частини ланцюга (проводи, контакти, вимірювальні та контролюючі прилади). На схемі вони виділені кольором.

Всі дроти та апаратура управління, контролю та сигналізації відносяться до ланцюгів управління. На схемі вони виділені окремо. Буває, що навантаження не дуже велика або особливо не виражена. У разі ланцюга умовно ділять за силою струму у яких. Якщо струм перевищує 5 Ампер – силовий ланцюг.

Реле. Контактори.

Найважливішим елементом згадуваного вже апарату Морзе є РЕЛЕ.
Цей пристрій цікаво тим, що на котушку можна подати відносно слабкий сигнал, який перетворюється на магнітне поле і замикає інший, більш потужний контакт або групу контактів. Деякі з них можуть не замикатися, а навпаки, розмикатися. Це теж потрібне для різних цілей. На кресленнях та схемах це зображається так:

А читається так: при подачі живлення на котушку реле - К контакти: К1, К2, К3, і К4 замикаються, а контакти: К5, К6, К7 та К8 - розмикаються.Важливо пам'ятати, що на схемах відображаються ті контакти, які будуть задіяні, не дивлячись на те, що реле може мати більшу кількість контактів.
На важливих схемах показується саме принцип побудови мережі та її роботи, тому контакти і котушка реле не малюються разом. У системах, де багато функціональних пристроїв, основну труднощі є те, як правильно знайти відповідні котушкам контакти. Але з набуттям досвіду ця проблема вирішується простіше.
Як ми вже говорили струм та напруга, різні матерії. Струм, сам по собі, дуже сильний і, треба докласти чималих зусиль, щоб його відключити. При відключенні ланцюга (електрики кажуть комутації) з'являється велика дуга, яка може запалити матеріал.
При силі струму I=5А виникає дуга довжиною 2 см. При великих струмах розміри дуги досягають жахливих розмірів. Доводиться вживати спеціальних заходів, щоб не розплавити матеріал контактів. Один з таких заходів - "Дугогасні камери"".
Ці пристрої ставлять контактів на силових реле. Крім того, контакти мають іншу, відмінну від реле форму, це дозволяє ще до виникнення дуги розділити її навпіл. Таке реле називається контактором. Деякі електрики назвали їх пускачами. Це неправильно, але точно передає суть роботи контакторів.
Усі електроприлади виготовляються різних типорозмірів. Кожен розмір говорить про здатність витримати струми певної сили, тому, встановлюючи апаратуру, необхідно стежити за тим, щоб типорозмір комутувального приладу відповідав струму навантаження (таблиця № 8).

ТАБЛИЦЯ № 8

Величина, (умовний номер типорозміру)	Номінальний струм	номінальна потужність

Генератор. Двигун.

Магнітні властивості струму цікаві ще й тим, що вони оборотні. Якщо з допомогою електрики можна отримати магнітне полі, можна і навпаки. Після не дуже тривалих досліджень (всього близько 50 років) було з'ясовано, що якщо провідник переміщати в магнітному полі, то по провіднику починає текти електричний струм . Це відкриття допомогло людству подолати проблему запасання та зберігання енергії. Тепер у нас на озброєнні є електричний генератор. Найпростіший генератор влаштований не складно. Виток дроту обертається у полі магніту (або навпаки) і по ньому тече струм. Залишається лише замкнути ланцюг на навантаження.
Звичайно ж, запропонована модель дуже спрощена, але в принципі генератор відрізняється від цієї моделі не так вже й сильно. Замість одного витка беруться кілометри дроту (це називається обмоткою). Замість постійних магнітів використовуються електромагніти (це називається збудженням). Найбільшу проблему в генераторах становлять способи відбору струму. Пристроєм для відбору енергії, що виробляється колектор.
При монтажі електричних машин необхідно стежити за цілісністю щіткових контактів та щільністю прилягання їх до колекторних пластин. При заміні щіток їх доведеться притирати.
Є ще одна цікава особливість. Якщо у генератора не забирати струм, а навпаки, подавати на його обмотки, то генератор перетвориться на двигун. Це означає, що електричні машини повністю оборотні. Тобто, не змінюючи конструкцію і схему, ми можемо використовувати електричні машини, як генератор, так і як джерело механічної енергії. Наприклад, електропоїзд при русі в гірку споживає електроенергію, а під гірку - видає її в мережу. Таких прикладів можна навести багато.

Вимірювальні прилади.

Одним із найнебезпечніших факторів, пов'язаних з експлуатацією електрики є те, що наявність струму в ланцюзі можна визначити, лише опинившись під його впливом, тобто. доторкнувшись до нього. До цього моменту електричний струм нічим не видає своєї присутності. У зв'язку з такою поведінкою виникає гостра необхідність його виявлення та виміру. Знаючи магнітну природу електрики, ми можемо як визначити наявність/відсутність струму, а й виміряти його.
Існує багато приладів вимірювання електричних величин. Багато хто з них має обмотку магніту. Струм, протікаючи по обмотці, збуджує магнітне поле та відхиляє стрілку приладу. Чим сильніший струм, тим більше відхиляється стрілка. Для більшої точності вимірювань застосовується дзеркальна шкала, щоб погляд на стрілку був перпендикулярний до вимірювальної панелі.
Для вимірювання струму використовується амперметр. Він входить у ланцюг послідовно. Щоб виміряти струм, величина якого більша за номінальний, чутливість приладу зменшують шунтом(потужним опором).

Напруга вимірюють вольтметром, До ланцюга він підключається паралельно.
Комбінований прилад для вимірювання та струму та напруги називають авометром.
Для вимірів опору використовують омметрабо мегомметр. Цими приладами часто продзвонюють ланцюг, щоб знайти обрив або переконатися в його цілісності.
Вимірювальні прилади мають проходити періодичне тестування. На великих підприємствах спеціально цих цілей створюються вимірювальні лабораторії. Після тестування приладу лабораторія ставить на його лицьову сторону клеймо. Наявність тавра свідчить, що прилад працездатний, має припустиму точність (похибка) вимірювання і, за умови правильної експлуатації, до наступної перевірки його показанням можна вірити.
Лічильник електроенергії теж є вимірювальним приладом, до якого додано ще й функцію обліку використовуваної електроенергії. Принцип дії лічильника дуже простий, як і його пристрій. Він має звичайний електродвигун із редуктором, підключеним до коліщатків із циферками. При збільшенні сили струму ланцюга двигун крутиться швидше, швидше переміщуються і самі цифри.
У побуті ми користуємося не професійною вимірювальною технікою, але через відсутність необхідності дуже точного виміру це настільки істотно.

Способи одержання контактних з'єднань.

Здавалося б, що немає нічого простішого, ніж з'єднати два дроти між собою – скрутив і все. Але, як підтверджує досвід, левова частка втрат у ланцюзі посідає саме місця з'єднань (контакти). Справа в тому, що атмосферне повітря, що містить КИСЛОРОД, який є найпотужнішим окислювачем, що є в природі. Будь-яка речовина, вступаючи з ним в контакт, піддається окисленню, покриваючись спочатку найтоншою, а згодом все більш товстою плівкою окислу, що має дуже високий питомий опір. Крім того, виникають проблеми при з'єднанні провідників, що складаються з різних матеріалів. Такі з'єднання, як відомо, є або гальванічну пару (яка окислюється ще швидше) або біметалеву пару (яка при перепаді температури змінює свою конфігурацію). Розроблено кілька способів надійних з'єднань.
Зварюваннямз'єднують залізні дроти при монтажі заземлення та засобів захисту від блискавки. Зварювальні роботи виконуються кваліфікованим зварювальником, а електрики готують дроти.
Мідні та алюмінієві провідники з'єднують пайкою.
Перед пайкою з жил знімають ізоляцію на довжину до 35мм, зачищають до металевого блиску і обробляють флюсом для знежирення і для кращого зчеплення припою. Складові флюсів завжди можна знайти в торгових точках і аптеках в потрібних кількостях. Найбільш поширені флюси наведено у таблиці № 9.
ТАБЛИЦЯ № 9 Склад флюсів.

Марка флюсу	Область застосування	Хімічний склад %
	Паяння струмопровідних частин з міді, латуні та бронзи.	Каніфоль-30, Спирт етиловий-70
	Паяння провідникових виробів із міді та її сплавів, алюмінію, константану, манганіну, срібла.	Вазелін-63, Триетаноломін-6,5, Кислота саліцилова-6,3, Спирт етиловий-24,2.
	Паяння виробів з алюмінію та його сплавів цинковими та алюмінієвими припоями.	Фтористий натрій-8, Хлористий літій-36, Хлористий цинк-16, Хлористий калій-40
Водний розчин хлористого цинку	Паяння виробів із сталі, міді та її сплавів.	Хлористий цинк-40, Вода-60.
	Спаювання алюмінієвих проводів із мідними.	Фтороборат кадмію-10, Фтороборат амонію-8, Тріетаноломін-82.

Для паяння алюмінієвих однодротяних жил 2,5-10 кв.мм. використовують паяльник. Скручування жил виконують подвійним скручуванням з жолобком.


При паянні жили нагрівають до початку плавлення припою. Потираючи жолобок паличкою припою, лудять жили і заповнюють жолобок припоєм спочатку з одного, а потім з іншого боку. Для паяння алюмінієвих жил великих перерізів використовують газовий пальник.
Одно- та багатодротяні мідні жили спаюють лудженим скруткою без жолобка у ванночці з розплавленим припоєм.
У таблиці № 10 наведені температури плавлення та паяння деяких типів припоїв та область їх застосування.

ТАБЛИЦЯ № 10

	Температура плавлення	Температура паяння	Область застосування
			Лудіння та паяння кінців алюмінієвих проводів.
			Паяння з'єднань, зрощування алюмінієвих проводів круглого та прямокутного перерізу при намотуванні трансформаторів.
			Паяння заливкою алюмінієвих проводів великого перерізу.
			Паяння виробів з алюмінію та його сплавів.
			Паяння та лудження струмопровідних частин з міді та її сплавів.
			Лудіння, паяння міді та її сплавів.
			Пайка деталей із міді та її сплавів.
			Пайка напівпровідникових приладів.
			Паяння плавких запобіжників.
ПОСС 40-05			Паяння колекторів та секцій електричних машин, приладів.

З'єднання алюмінієвих жил з мідними виконують так само, як з'єднання двох алюмінієвих жил, при цьому алюмінієву жилу спочатку лудять припоєм А, а потім припоєм ПОССу. Після остигання місце паяння ізолюють.
Останнім часом все частіше застосовують сполучну арматуру, де дроти з'єднуються болтами у спеціальних сполучних секціях.

Заземлення .

Від довгої роботи матеріали «втомлюються» та зношуються. При недогляді може статися так, що якась струмопровідна деталь відвалюється і падає на корпус агрегату. Ми вже знаємо, що напруга в мережі обумовлена ​​різницею потенціалів. На землі, як правило, потенціал дорівнює нулю, і якщо на корпус впав один із проводів, то напруга між землею і корпусом дорівнюватиме напрузі мережі. Торкання корпусу агрегату, у разі, смертельно небезпечно.
Людина також є провідником і може через себе пропустити струм від корпусу на землю чи підлогу. У цьому випадку людина підключається до мережі послідовно і відповідно весь струм навантаження з мережі піде по людині. Навіть якщо навантаження в мережі невелике все одно це загрожує суттєвими неприємностями. Опір середньої людини приблизно дорівнює 3 000 Ом. Зроблений за законом Ома розрахунок струму покаже, що у людині потече струм I = U/R = 220/3000 =0,07 А. Здавалося б, небагато, але може й убити.
Щоб уникнути цього, роблять заземлення. Тобто. навмисно з'єднують корпуси електричних пристроїв із землею, щоб викликати коротке замикання, у разі пробою на корпус. При цьому спрацьовує захист та відключає несправний агрегат.
Заземлювачізаглиблюють у ґрунт, зварюванням приєднують до них заземлюючі провідники, які болтами прикручують до всіх агрегатів, чиї корпуси можуть опинитися під струмом.
Крім того, як засіб захисту, застосовують занулення. Тобто. з корпусом з'єднують нуль. Принцип спрацьовування захисту аналогічний до заземлення. Різниця лише в тому, що заземлення залежить від характеру ґрунту, його вологості, глибини залягання заземлювачів, стану множини з'єднань тощо. і т.п. А занулення безпосередньо з'єднує корпус агрегату із джерелом струму.
Правила влаштування електроустановок кажуть, що при влаштуванні занулення, заземлювати електроустановку необов'язково.
Заземлювачє металевим провідником або групою провідників, що знаходяться в безпосередньому зіткненні із землею. Розрізняють такі види заземлювачів:

1. Поглиблені, Виготовлені з смугової або круглої сталі і, що укладаються горизонтально на дно котлованів будівель по периметру їх фундаментів;
2. Горизонтальні, Виготовлені з круглої або смугової сталі і укладені в траншею;
3. Вертикальні– із сталевих, вертикально втиснутих у ґрунт сталевих стрижнів.

Для заземлювачів застосовують круглу сталь діаметром 10 – 16 мм, смугову сталь перетином 40х4 мм, відрізки кутової сталі 50х50х5 мм.
Довжина вертикальних заземлювачів – 4,5 – 5 м; забиваних - 2,5 - 3 м.
У виробничих приміщеннях з електроустановками напругою до 1 кв застосовують магістралі заземлення перетином не менше 100 кв. мм, а напругою понад 1 кВ – не менше 120 кв. мм
Найменші допустимі розміри сталевих заземлювальних провідників (мм) показані в таблиці №11

ТАБЛИЦЯ № 11

Найменші допустимі розміри мідних та алюмінієвих заземлювальних та нульових провідників (в мм), наведені у таблиці № 12

ТАБЛИЦЯ № 12

Над дном траншеї вертикальні заземлювачі повинні виступати на 0,1 - 0,2 м для зручності приварювання до них сполучних горизонтальних стрижнів (сталь круглого перерізу більш стійка проти корозії, ніж смугова). Горизонтальні заземлювачі укладають у траншеї глибиною 0,6 - 0,7 м від рівня планувальної позначки землі.
Біля місць введення провідників у будівлю встановлюють розпізнавальні знаки заземлювача. Розташовані землі заземлювачі і заземляющие провідники не фарбують. Якщо в ґрунті містяться домішки, що викликають підвищену корозію, застосовують заземлювачі збільшеного перерізу, зокрема, круглу сталь діаметром 16 мм, оцинковані або обмежені заземлювачі або здійснюють електричний захист заземлювачів від корозії.
Проводники, що заземлюють, прокладають горизонтально, вертикально або паралельно похилим конструкціям будівель. У сухих приміщеннях заземлювальні провідники укладають безпосередньо з бетонних та цегляних підстав з кріпленням смуг дюбелями, а в сирих та особливо сирих приміщеннях, а також у приміщеннях з агресивною атмосферою – на підкладках або опорах (тримачах) на відстані не менше 10 мм від підстави.
Провідники кріплять на відстанях 600 – 1 000 мм на прямих ділянках, 100 мм на поворотах від вершин кутів, 100 мм від місць відгалужень, 400 – 600 мм від рівня підлоги приміщень та не менше 50 мм від нижньої поверхні знімних перекриттів каналів.
Відкрито прокладені заземлювальні та нульові захисні провідники мають відмітне забарвлення – на зеленому тлі фарбують жовту смугу вздовж провідника.
До обов'язків електриків входить, періодично перевіряти стан заземлення. Для цього мегомметр заміряється опір заземлення. ПУЕ. Регламентують наступні значення опорів заземлюючих пристроїв в електроустановках (табл. №13).

ТАБЛИЦЯ № 13

Заземлювальні пристрої (заземлення і занулення) на електроустановках виконують у всіх випадках якщо напруга змінного струму дорівнює або вище 380, а напруга постійного струму вище або дорівнює 440;
При напрузі змінного струму від 42 до 380 Вольт і від 110 до 440 Вольт постійного струму заземлення виконується в приміщеннях з підвищеною небезпекою, а також на особливо небезпечних і зовнішніх установках. Заземлення та занулення у вибухонебезпечних установках виконують за будь-яких напруг.
Якщо характеристики заземлення не відповідають допустимим стандартам, виконуються роботи з відновлення заземлення.

Крокова напруга.

У разі обриву дроту та попадання його на землю або корпус агрегату, напруга рівномірно розтікається по поверхні. У точці торкання дроту землі, воно дорівнює напругі. Але що далі від центру торкання, то падіння напруги більше.
Тим не менш, при напрузі між потенціалами в тисячі і десятки тисяч вольт, навіть за кілька метрів від точки торкання дроту землі, напруга таки буде небезпечною для людини. При попаданні людини в цю зону, по тілу людини потече струм (ланцюгом: земля - ​​ступня - коліно - пах - інше коліно - інша ступня - земля). Можна, за допомогою закону Ома, швидко порахувати який саме струм потече, і уявити наслідки. Так як напруга виникає, по суті, між ніг людини, вона отримала назву - крокова напруга.
Не варто випробовувати долю, побачивши провід, що звисає зі стовпа. Треба вжити заходів до безпечної евакуації. А такі заходи:
По-перше, не варто рухатись широким кроком. Потрібно човгаючи кроками, не відриваючи ніг від землі віддалитися подалі від місця торкання.
По-друге, не можна падати та повзти!
І, по-третє, до прибуття аварійної бригади необхідно обмежити доступ людей до небезпечної зони.

Трифазний струм.

Вище ми розібралися, як працює генератор та двигун постійного струму. Але ці двигуни мають ряд недоліків, які стримують їхнє застосування в промисловій електротехніці. Найбільшого поширення набули машини змінного струму. Пристрій зняття струму в них є кільцем, яке простіше у виготовленні та обслуговуванні. Змінний струм ані «не гірше» за постійний, а за деякими показниками перевершує його. Постійний струм завжди тече в одному напрямку за постійної величини. Змінний струм змінює напрямок або величину. Основною його характеристикою є частота, що вимірюється в Герцях. Частота показує, скільки разів на секунду струм змінює напрямок або амплітуду. У європейському стандарті промислова частота f=50 Герц, стандарті США f=60 Герц.
Принцип роботи двигунів та генераторів змінного струму, такий самий, як і у машин постійного струму.
У двигунів змінного струму є проблема орієнтування напрямку обертання. Доводиться або зміщувати напрямок струму додатковими обмотками, або використовувати спеціальні пускові пристрої. Використання трифазного струму вирішило цю проблему. Суть його «пристрою» в тому, що три однофазні системи пов'язали в одну – трифазну. По трьох дротах подається струм з невеликим запізненням один від одного. Ці три дроти завжди називають "А", "В" і "С". Струм тече в такий спосіб. По фазі «А» на навантаження і від неї повертається по фазі «В», з фази «В» у фазу «З», та якщо з фази «З» в «А».
Існують дві системи трифазного струму: трьох провідна та чотирьох провідна. Перший ми вже описали. А в другій є четвертий нульовий провід. У такій системі по фаз струм подається, а по нулю відводиться. Ця система виявилася настільки зручною, що зараз застосовується повсюдно. Зручна вона, в тому числі і тим, що не треба щось переробляти, якщо потрібно включити в навантаження лише один або два дроти. Просто підключаємось/відключаємось і все.
Напруга між фазами називається лінійною (Uл) і дорівнює напрузі в лінії. Напруга між фазним (Uф) та нульовим дротом називається фазним і обчислюється за формулою: Uф=Uл/V3; Uф = Uл / 1,73.
Кожен електрик давно ці розрахунки зробив і знає напам'ять стандартний ряд напруг (таблиця № 14).

ТАБЛИЦЯ № 14

При включенні трифазну мережу однофазних навантажень необхідно стежити за рівномірністю підключення. В іншому випадку вийде, що один провід буде сильно перевантажений, а два інших при цьому залишаться без діла.
Всі трифазні електричні машини мають три пари полюсів і орієнтують напрямок обертання підключенням фаз. При цьому для зміни напрямку обертання (електрики кажуть – РЕВЕРС) достатньо поміняти місцями тільки дві фази, будь-які.
Аналогічно з генераторами.

Включення в «трикутник» та «зірку».

Є три схеми включення трифазного навантаження до мережі. Зокрема на корпусах електродвигунів є контактна коробка з висновками обмоток. Маркування в клемних коробках електричних машин:
початку обмоток С1, С2 та С3, кінці, відповідно С4, С5 та С6 (крайній лівий малюнок).

Подібне маркування кріплять і трансформаторах.
З'єднання "трикутником"показано на середньому малюнку. При такому з'єднанні весь струм фази до фази проходить по одній обмотці навантаження і, в цьому випадку, споживач працює на повну потужність. На крайньому правому малюнку показані з'єднання у клемній коробці.
З'єднання ""в зірку""може "обходитися" без нуля. При такому підключенні лінійний струм, проходячи через дві обмотки, ділиться навпіл і відповідно споживач працює в половину сили.

При з'єднанні "в зірку"з нульовим дротом на кожну обмотку навантаження надходить лише фазна напруга: Uф=Uл/V3. Потужність споживача виходить меншою на V3.

Електричні машини із ремонту.

Велику проблему становлять старі двигуни, що вийшли з ремонту. Такі машини, як правило, не мають табличок та клемних виходів. Провід стирчать з корпусів, і схожі на локшину з м'ясорубки. І якщо підключити їх неправильно, то в кращому разі двигун перегріватиметься, а в гіршому - згорить.
Відбувається це, тому що одна з трьох, неправильно підключених обмоток, намагатиметься провернути ротор двигуна, у бік, протилежний обертанню, що створюється двома іншими обмотками.
Щоб подібного не трапилося, необхідно знайти кінці однойменних обмоток. Для цього за допомогою тестера «дзвонять» всі обмотки, одночасно перевіряючи і їх цілісність (відсутність обриву та пробою на корпус). Знайшовши кінці обмоток їх маркують. Ланцюг збирається в такий спосіб. До передбачуваного закінчення першої обмотки приєднуємо передбачуване початок другої обмотки, кінець другий з'єднуємо з початком третьої, а з кінців, що залишилися, знімаємо показання омметра.
Заносимо значення опору до таблиці.

Потім ланцюг розбираємо, міняємо кінець і початок першої обмотки подекуди і знову збираємо. Як і минулого разу, результати вимірювань заносимо до таблиці.
Далі знову повторюємо операцію, помінявши місцями кінці другої обмотки
Повторюємо подібні дії стільки разів, скільки є можливі схеми включення. Головне, акуратно та точно знімати показання з приладу. Для точності весь цикл вимірювань варто повторити двічі. Після заповнення таблиці порівнюємо результати вимірювань.
Правильною буде схема з найменшим виміряним опором.

Включення трифазного двигуна до однофазної мережі.

Трапляється, коли трифазний двигун треба включити у звичайну побутову розетку (однофазну мережу). Для цього способом зсуву фази за допомогою конденсатора примусово створюють третю фазу.

На малюнку показано підключення двигуна за схемою "трикутник" та "зірка". На один висновок підключають «нуль», другий фазу, до третього висновку також підключають фазу, але через конденсатор. Для обертання валу двигуна в потрібну сторону застосовують пусковий конденсатор, який входить у мережу паралельно робочому.
При напрузі мережі 220 і частоті 50 Гц ємність робочого конденсатора в мкФ розраховуємо за формулою, Сраб = 66 Рном, де Рном– номінальна потужність двигуна кВт.
Ємність пускового конденсатора розраховують за формулою, Спуск = 2 Сраб = 132 Рном.
Для пуску не дуже потужного двигуна (до 300 Вт) пусковий конденсатор може не знадобитися.

Магнітний пускач.

Включення електродвигуна в мережу за допомогою звичайного вимикача дає обмежену можливість регулювання.
Крім того, у разі аварійного відключення електроенергії (наприклад, перегорають запобіжники), машина перестає працювати, але після ремонту мережі двигун запускається вже без команди людини. Це може призвести до нещасного випадку.
Необхідність захисту від зникнення струму в мережі (електрики говорять НУЛЬОВОГО ЗАХИСТУ) призвела до винаходу магнітного пускача. У принципі це схема з використанням, вже описаного нами, реле.
Для увімкнення машини використовуємо контакти реле "К"та кнопку S1.
При натисканні на кнопку ланцюг котушки реле "К"отримує живлення та контакти реле К1 та К2 замикаються. Двигун отримує харчування та працює. Але відпустивши кнопку, схема перестає працювати. Тому один із контактів реле "К"використовуємо для шунтування кнопки.
Тепер, після розмикання контакту кнопки, реле не втрачає живлення, а продовжує утримувати контакти в замкнутому положенні. І для вимкнення схеми використовуємо кнопку S2.
Правильно зібрана схема після відключення мережі не включиться до того часу, поки людина дасть цього команду.

Монтажні та принципові схеми.

У попередньому параграфі ми накреслили схему магнітного пускача. Ця схема є принциповою. Вона вказує принцип роботи пристрою. У ній задіяні елементи, які у даному пристрої (схемі). Незважаючи на те, що реле або контактор може мати більше контактів, викреслюються тільки ті, які будуть задіяні. Проводи малюються, наскільки можна, прямими лініями і над натуральному виконанні.
Поряд із принциповими схемами, використовують монтажні схеми. Їхнє завдання показати, як повинні монтуватися елементи електричної мережі або пристрою. Якщо реле має кілька контактів, всі контакти позначаються. На кресленні вони ставляться так, як стоятимуть після монтажу, місця приєднання дротів малюються там, де вони дійсно повинні кріпитися, тощо. Нижче, на лівому малюнку показаний приклад принципової електричної схеми, але в правому малюнку монтажна схема тієї самої устройства.

Силові ланцюги. Ланцюги управління.

Володіючи знаннями, ми можемо швидко розрахувати необхідний переріз дротів. Потужність двигуна незрівнянно вища за потужність котушки реле. Тому дроти, що ведуть до основного навантаження, завжди товщі, ніж дроти, що ведуть до керуючих апаратів.
Введемо поняття силових ланцюгів та ланцюгів управління.
До силових ланцюгів відносяться всі частини, що ведуть струм до навантаження (проводи, контакти, вимірювальні та контролюючі прилади). На схемі вони виділені "жирними" лініями. Всі дроти та апаратура управління, контролю та сигналізації відносяться до ланцюгів управління. На схемі виділено пунктиром.

Як збирати електричні схеми

Однією із складнощів у роботі електрика є розуміння того, як взаємодіють елементи схеми між собою. Необхідно вміти читати, розуміти та збирати схеми.
При складанні схем дотримуйтесь необтяжливих правил:
1. Складання схеми слід проводити в одному напрямку. Наприклад: збираємо схему за годинниковою стрілкою.
2. При роботі зі складними, розгалуженими схемами зручно розбити її на складові частини.
3. Якщо у схемі багато рознімань, контактів, з'єднань, зручно розбити схему на ділянки. Наприклад, спочатку збираємо ланцюг від фази до споживача, потім збираємо від споживача до іншої фази і т.д.
4. Складання схеми слід починати від фази.
5. Щоразу, виконавши приєднання, запитуйте себе: А що станеться, якщо напруга подати зараз?
У будь-якому випадку, після складання у нас повинен вийти замкнутий ланцюг: Наприклад, фаза розетки - роз'єм контакту вимикача – споживач – «нуль» розетки.
Спробуємо зібрати найпоширенішу в побуті схему – підключити домашню люстру з трьох плафонів. Використовуємо двоклавішний вимикач.
Для початку визначимося для себе, як люстра повинна працювати? При включенні однієї клавіші вимикача повинна запалити одна лампа в люстрі, при включенні другої клавіші загоряються дві інші.
На схемі можна бачити, що і на люстру і на вимикач йдуть по три дроти, у той час як від мережі йде лише пара проводів.
Для початку, за допомогою індикаторної викрутки, знаходимо фазу і приєднуємо її до вимикача ( нуль переривати не можна). Те, що від фази до вимикача йдуть два дроти не повинно нас бентежити. Місце з'єднання дротів ми вибираємо самі. Провід ми пригвинчуємо до загальної шини вимикача. Від вимикача підуть два дроти і, відповідно, буде змонтовано два ланцюги. Один із цих проводів приєднуємо до патрона лампи. З патрона виводимо другий провід, і з'єднуємо його з нулем. Ланцюг однієї лампи зібраний. Тепер, якщо увімкнути клавішу вимикача, лампа загориться.
Другий провід, що йде від вимикача, з'єднуємо з патроном іншої лампи і, так само як і в першому випадку, провід з патрона підключаємо до нуля. При поперемінному увімкненні клавіш вимикача загорятимуться різні лампи.
Залишилося приєднати третю лампочку. Її з'єднуємо паралельно однієї з готових ланцюгів, тобто. з патрона підключеної лампи виводимо дроти та з'єднуємо з патроном останнього джерела світла.
Зі схеми видно, що один із проводів у люстрі загальний. Зазвичай він відрізняється від двох інших дротів кольором. Як правило, не важко, не бачачи проводів прихованих під штукатуркою, правильно підключити люстру.
Якщо всі дроти однакового кольору, то чинимо наступним чином: з'єднаємо один із проводів із фазою, а інші по черзі продзвонюємо індикаторною викруткою. Якщо індикатор світиться по-різному (в одному випадку яскравіше, а в іншому більш тьмяно), ми вибрали не «загальний» провід. Змінюємо провід та повторюємо дії. Індикатор повинен світитися однаково яскраво під час продзвонювання обох проводів.

Захист схем

Левову частку вартості будь-якого агрегату становить ціна двигуна. Перевантаження двигуна призводить до його перегріву та наступного виходу з ладу. Захист двигунів від перевантажень приділяється велика увага.
Ми вже знаємо, що під час роботи двигуни споживають струм. При нормальній роботі (роботі без перевантаження) двигун споживає нормальний (номінальний) струм, при перевантаженні двигун споживає струм у дуже великих кількостях. Ми можемо контролювати роботу двигунів за допомогою пристроїв, які реагують на зміну струму в ланцюзі, наприклад, реле максимального струмуі теплового реле.
Реле максимального струму (його часто називають «магнітним розчіпувачем») є кілька витків дуже товстого дроту на рухомому сердечнику навантаженим пружиною. Реле встановлюється у ланцюг послідовно навантаженні.
Струм протікає по дроту обмотки і створює навколо сердечника магнітне поле, яке намагається зрушити його з місця. За нормальних умов роботи двигуна сила пружини, що утримує сердечник, більша за магнітну силу. Але, при збільшенні навантаження на двигун (наприклад, господиня поклала в пральну машину білизни більше, ніж вимагає інструкція) струм збільшується і магніт «пересилує» пружину, сердечник зміщується і впливає на привід контакту, що розмикається, мережа розмикається.
Реле максимального струму зпрацює при різкому збільшенні навантаження на електродвигун (перевантаження). Наприклад, сталося коротке замикання, заклинює вал машини тощо. Але бувають випадки, коли навантаження незначне, але діє тривалий час. У такій ситуації двигун перегрівається, ізоляція проводів оплавляється і, нарешті, двигун виходить із ладу (згоряє). Для запобігання розвитку ситуації за описаним сценарієм, використовують теплове реле, яке є електромеханічним пристроєм з біметалевими контактами (пластинами), що пропускають через себе електричний струм.
При збільшенні струму вище за номінальне значення нагрівання пластин збільшується, пластини згинаються і розмикають свій контакт в ланцюги управління, перериваючи струм до споживача.
Для вибору апаратури захисту можна скористатися таблицею № 15.

ТАБЛИЦЯ № 15

			I ном автомата	I магнітного розчіплювача	I ном теплового реле	S алюм. жили

Автоматика

У житті часто стикаємося з пристроями, назва яких об'єднується під загальним поняттям - «автоматика». І хоча такі системи розробляють дуже розумні конструктори, обслуговують їх найпростіші електрики. Не слід лякатися цього терміна. Воно означає лише «БЕЗ Участі ЛЮДИНИ».
В автоматичних системах людина дає лише початкову команду всій системі та іноді відключає її обслуговування. Решту роботи протягом дуже тривалого часу система робить сама.
Якщо уважно придивитися до сучасної техніки, можна побачити велику кількість автоматичних систем, які нею керують, зводячи втручання людини у цей процес до мінімуму. У холодильнику автоматично підтримується певна температура, а в телевізорі задана частота прийому, світло на вулиці загоряється з настанням сутінків і гасне на світанку, двері в супермаркеті відчиняють перед відвідувачами, а сучасні пральні машинки «самостійно» виконують весь процес прання, полоскання, віджимання та сушіння білизни. Приклади можна наводити нескінченно.
За своєю суттю, всі схеми автоматики повторюють схему звичайного магнітного пускача, тією чи іншою мірою покращуючи його швидкодію чи чутливість. У вже відому схему пускача замість кнопок «ПУСК» та «СТОП» вставляємо контакти В1 та В2, які спрацьовують від різних впливів, наприклад, температури та отримаємо автоматику холодильника.


При підвищенні температури включається компресор і жене охолоджувач у морозилку. Коли температура опуститься до потрібного значення, інша така кнопка відключить насос. Вимикач S1 у разі грає роль ручного вимикача, вимикання схеми, наприклад, тимчасово технічного обслуговування.
Ці контакти називаються « датчиками» або « чутливими елементами». Датчики мають різну форму, чутливість, можливості налаштування та призначення. Наприклад, якщо переналаштувати датчики холодильника і замість компресора підключити обігрівач, то вийде система підтримки тепла. А підключивши світильники – отримаємо систему підтримки освітленості.
Таких варіацій може бути дуже багато.
В цілому, призначення системи визначається призначенням датчиків. Тому в кожному окремому випадку застосовуються різні датчики. Вивчення кожного конкретного чутливого елемента немає великого сенсу, оскільки вони постійно вдосконалюються і змінюються. Доцільніше зрозуміти принцип дії датчиків взагалі.

Освітлення

Залежно від завдань освітлення ділиться на такі види:

1. Робоче освітлення забезпечує потрібну освітленість на робочому місці.
2. Охоронне освітлення - встановлюється вздовж кордонів ділянок, що охороняються.
3. Аварійне освітлення – призначається для створення умов безпечної евакуації людей при аварійному відключенні робочого освітлення у приміщеннях, проходах та сходах, а також для продовження робіт там, де ці роботи не можна зупиняти.

І що б ми робили без звичайної лампочки Ілліча? Раніше на світанку електрифікації нам світили лампи з вугільними електродами, але вони швидко перегоряли. Пізніше стали застосовувати вольфрамові нитки, причому з колб ламп відкачувалося повітря. Такі лампи працювали довше, але були небезпечними через можливість розриву колби. Усередину колб сучасних ламп розжарювання закачують інертний газ, такі лампи безпечніші за своїх попередниць.
Випускаються лампи розжарювання з колбами та цоколями різної форми. Всі лампи розжарювання мають ряд переваг, володіння якими гарантує їхнє використання ще довгий час. Перерахуємо ці переваги:

1. Компактність;
2. Здатність працювати як із змінному, і постійному струмі.
3. Не схильність до впливу навколишнього середовища.
4. Одинака світловіддача протягом усього терміну служби.

Поряд із переліченими перевагами ці лампи мають дуже малий термін служби (приблизно 1000 годин).
В даний час завдяки підвищеній світловіддачі широке застосування знайшли галогенні лампи розжарювання трубчастої форми.
Трапляється, що лампи перегорають невиправдано часто і, здавалося б, без жодних причин. Подібне може відбуватися через різкі стрибки напруги в мережі, при нерівномірному розподілі навантажень у фазах, а також з деяких інших причин. Цьому «неподобству» можна покласти край, якщо замінити лампу більш потужну і включити в ланцюг додатковий діод, що дозволяє знизити напругу в ланцюгу наполовину. При цьому потужніша лампа світитиме так само, як і попередня, без діода, але термін її служби збільшиться вдвічі, а споживання електроенергії, як і плата за неї, залишаться на колишньому рівні.

Трубчасті люмінесцентні ртутні лампи низького тиску

по спектру випромінюваного світла поділяються на такі типи:
ЛБ – біла.
ЛХБ – холодно-біла.
ЛТБ – тепло-біла.
ЛД – денна.
ЛДЦ – денна, правильного кольору.
Люмінесцентні ртутні лампи мають такі переваги:

1. Висока світловіддача.
2. Великий термін служби (до 10000 годин).
3. М'яке світло
4. Широкий спектральний склад.

Поряд із цим люмінесцентні лампи мають і ряд недоліків, таких як:

1. Складність схеми підключення.
2. Великі розміри.
3. Неможливість застосування ламп, призначених для змінного струму, у мережі постійного струму.
4. Залежність від температури навколишнього повітря (за температури нижче 10 градусів Цельсія запалення ламп не гарантується).
5. Зниження світловіддачі до кінця служби.
6. Шкідливі для ока людини пульсації (їх можна знизити лише спільним застосуванням кількох ламп та використанням складних схем увімкнення).

Дугові ртутні лампи високого тиску

мають більшу світловіддачу і застосовуються для освітлення великих просторів і площ. До переваг ламп можна віднести:

1. Великий термін служби.
2. Компактність.
3. Стійкість до умов довкілля.

Наведені нижче недоліки ламп стримують їх застосування в побутових цілях.

1. У спектрі ламп переважають синьо-зелені промені, що призводить до неправильного сприйняття кольору.
2. Лампи працюють лише на змінному струмі.
3. Лампу можна включити лише через баластний дросель.
4. Тривалість спалаху лампи при включенні сягає 7 хвилин.
5. Повторне запалювання лампи, навіть після короткочасного відключення, можливе лише після її, практично повного, остигання (тобто приблизно через 10 хвилин).
6. Лампи мають значні пульсації світлового потоку (великі, ніж люмінесцентні лампи).

Останнім часом все частіше знаходять застосування металогалоїдні (ДРІ) та металогалоїдні дзеркальні (ДРІЗ) лампи, що мають кращу кольоропередачу, а також натрієві лампи (ДНАТ), які випромінюють золотисто-біле світло.

Електричне проведення.

Розрізняють три види проводки.
Відкрита– прокладена поверхнями стін перекриттів та інших елементів будівель.
Прихована– прокладена всередині конструктивних елементів будівель, у тому числі під знімними панелями, підлогами та стелями.
Зовнішня– прокладена по зовнішнім поверхням будівель, під навісами, у тому числі й між будинками (не більше 4 прольотів по 25 метрів, поза дорогами та лініями електропередачі).
При відкритому способі проведення необхідно дотримуватися таких вимог:

• По згоряних підставах під дроти кладуть листовий азбест товщиною не менше 3 мм з виступом листа з-за країв дроту не менше 10 мм.
• Кріпити дроти з розділювальною перегородкою можна цвяхами з підкладанням під капелюшок ебонітових шайб.
• При повороті дроту на ребро (тобто на 90 градусів) вирізається розділова плівка на відстань 65 – 70 мм і ближня до повороту жила згинається всередину повороту.
• При кріпленні оголених проводів на ізоляторах останні повинні встановлюватися спідницею вниз, незалежно від місця їх кріплення. Проводи у разі повинні бути недосяжні для випадкового дотику.
• При будь-якому способі прокладання проводів необхідно пам'ятати, що лінії проводки повинні бути тільки вертикальними або горизонтальними та паралельними архітектурним лініям будівлі (виняток можливий для прихованої проводки, що прокладається всередині конструкцій товщиною понад 80 мм).
• Траси для живлення розеток розміщуються на висоті установки розеток (800 або 300 мм від підлоги) або в кутку між перегородкою та верхом перекриття.
• Спуски та підйоми до вимикачів та світильників виконують лише вертикально.

Електроустановлювальні пристрої кріпляться:

• Вимикачі та перемикачі на висоті 1,5 метра від підлоги (у шкільних та дошкільних закладах 1,8 метра).
• Штепсельні з'єднувачі (розетки) на висоті 0,8 – 1 м від підлоги (у шкільних та дошкільних закладах 1,5 метра)
• Відстань від заземлених пристроїв має бути не менше ніж 0,5 метра.
• Надплінтусні розетки, що встановлюються на висоті 0,3 метра і нижче, повинні мати захисний пристрій, що закриває гнізда при вийнятій вилці.

При підключенні електроустановних пристроїв необхідно пам'ятати, що нуль розривати не можна. Тобто. до вимикачів та перемикачів повинна підходити лише фаза, і приєднуватися вона повинна до нерухомих частин пристрою.
Провід та кабелі маркуються літерами та цифрами:
Перша літера позначає матеріал жил:
А – алюмінієві; АМ – алюмінієві; АС – із алюмінієвого сплаву. Відсутність літерних позначень означає, що жили мідні.
Наступні букви позначають тип ізоляції жил:
ПП - Плоский провід; Р – гума; В – полівінілхлорид; П – поліетилен.
Наявність наступних літер свідчить, що маємо справу з проводом, і з кабелем. Літери позначають матеріал оболонки кабелю: А – алюмінієва; С – свинцева; Н – найритова; П – поліетиленова; СТ-сталева гофрована.
Ізоляція жил має позначення, подібне до проводів.
Четверті букви спочатку говорять про матеріал захисного покрову: Г – без покриву; Б - броньована (сталева стрічка).
Цифри в позначеннях проводів та кабелів позначають таке:
Перша цифра – кількість жил
Друга цифра – перетин жили у кв. мм.
Третя цифра – номінальна напруга мережі.
Наприклад:
АМППВ 2х3-380 – провід з алюмомедними жилами, плоский, у полівінілхлоридній ізоляції. Жили два перетином по 3 кв. мм. кожна, розрахована на напругу 380 вольт, або
ВВГ 3х4-660 - провід з трьома мідними жилами перетином по 4 кв. мм. кожна в полівінілхлоридній ізоляції та такій самій оболонці без захисного покриву, розрахована на 660 вольт.

Надання долікарської допомоги потерпілому при ураженні електричним струмом.

При ураженні людини електричним струмом необхідно вжити термінових заходів для якнайшвидшого звільнення потерпілого від його впливу та негайного надання потерпілому медичної допомоги. Навіть найменше зволікання у наданні такої допомоги може призвести до смерті. Якщо неможливо відключити напругу, потерпілого слід звільнити від струмовідних частин. Якщо ураження людини відбулося на висоті, перед відключенням струму вживають заходів для запобігання падінню потерпілого (людину приймають на руки або натягують під місцем передбачуваного падіння брезент, міцну тканину, або ж підкладають м'який матеріал). Для звільнення потерпілого від струмоведучих частин при напрузі мережі до 1000 Вольт використовують сухі підручні предмети, такі як дерев'яна жердина, дошку, одяг, канат або інші непровідні струми. Той, хто надає допомогу, повинен застосовувати електрозахисні засоби (діелектричні килимки та рукавички) і братися тільки за одяг потерпілого (за умови, що одяг сухий). При напрузі понад 1000 Вольт для звільнення потерпілого потрібно користуватися ізолюючою штангою або кліщами, при цьому рятуючий повинен надіти діелектричні боти та рукавички. Якщо потерпілий перебуває в несвідомому стані, але з стійким диханням і пульсом, що зберігся, його слід зручно укласти на рівну поверхню, розстебнути одяг, привести до тями, давши понюхати нашатирний спирт і оббризкавши його водою, забезпечити приплив свіжого повітря і повний спокій. Негайно та одночасно з наданням першої медичної допомоги слід викликати лікаря. Якщо потерпілий дихає погано, рідко та судомно, або дихання не відстежується, слід негайно приступити до СЛР (серцево-легеневої реанімації). Штучне дихання та непрямий масаж серця слід проводити безперервно до прибуття лікаря. Питання доцільності чи безперспективності подальшого проведення СЛР вирішується ТІЛЬКИ лікарем. Ви повинні вміти проводити СЛР.

Пристрій захисного відключення (ПЗВ).

Пристрої захисного відключенняпризначені для захисту людини від ураження електричним струмом у групових лініях, що живлять штепсельні розетки. Рекомендовані для встановлення в ланцюгах живлення житлових приміщень, а також будь-яких інших приміщень та об'єктів, де можуть бути люди або тварини. Функціонально, ПЗВ складається з трансформатора, первинні обмотки якого підключені до фазних (фазного) та нейтрального провідників. До вторинної обмотки трансформатора підключено поляризоване реле. При нормальній роботі електричного ланцюга векторна сума струмів через усі обмотки дорівнює нулю. Відповідно дорівнює нулю та напруга на висновках вторинної обмотки. У разі витоку «на землю» сума струмів змінюється і у вторинній обмотці виникає струм, що спрацьовує поляризоване реле, що розмикає контакт. Раз на три місяці рекомендується перевіряти працездатність ПЗВ, натиснувши кнопку «ТЕСТ». ПЗВ поділяються на низькочутливі та високочутливі. Низькочутливі (струми витоку 100, 300 та 500 мА) для захисту ланцюгів, які не мають безпосереднього контакту з людьми. Вони спрацьовують у разі пошкодження ізоляції електрообладнання. Високочутливі ПЗВ (струми витоку 10 і 30 мА) розраховані на захист, коли можливий дотик до обладнання обслуговуючого персоналу. Для комплексного захисту людей, електрообладнання та електропроводки, крім того, випускаються диференціальні автоматичні вимикачі, що виконують функції, як пристрої захисного відключення, так і автоматичного вимикача.

Схеми випрямлення струму.

У деяких випадках виникає необхідність перетворити змінний струм на постійний струм. Якщо розглядати змінний електричний струм у вигляді графічного зображення (наприклад, на екрані осцилографа), побачимо синусоїду, що перетинає ординату з частотою коливань, що дорівнює частоті струму в мережі.

Для випрямлення змінного струму використовують діоди (діодні мости). Діод, має одну цікаву властивість - пропускати струм тільки в одному напрямку (він, як би «зрізає» нижню частину синусоїди). Розрізняють такі схеми випрямлення змінного струму. Однополуперіодна схема, на виході якої виходить пульсуючий струм, що дорівнює половині напруги мережі.

Двохнапівперіодна схема, утворена діодним мостом із чотирьох діодів, на виході якого ми матимемо постійний струм мережевої напруги.

Трипівперіодна схема, утворюється мостом, що складається з шести діодів у трифазній мережі. На виході ми матимемо дві фази постійного струму з напругою Uв=Uл х 1,13.

Трансформатори

Трансформатором є пристрій, який служить для перетворення змінного струму однієї величини в такий же струм іншої величини. Перетворення відбувається в результаті передачі магнітного сигналу від однієї обмотки трансформатора до іншої металевого сердечника. Для зменшення втрат при перетворенні сердечник набирається пластинами із спеціальних феромагнітних сплавів.


Розрахунок трансформатора простий і, за своєю суттю, є рішенням співвідношення, основною одиницею якого є коефіцієнт трансформації:
К =Uп/Uв =Wп/Wв, де Uпта U в –відповідно, первинне та вторинне напруження, Wпі Wв –відповідно, число витків первинної та вторинної обмоток.
Проаналізувавши це співвідношення можна побачити, що немає різниці у напрямі роботи трансформатора. Справа лише в тому, яку обмотку прийняти за первинну.
Якщо одну з обмоток (будь-яку), підключити до джерела струму (у цьому випадку вона буде первинною) то на виході вторинної обмотки будемо мати більшу напругу, якщо число її витків більше, ніж у первинної обмотки, або менше, якщо число її витків менше, ніж у первинної обмотки.
Часто виникає потреба змінити напругу на виході трансформатора. Якщо «бракує» напруги на виході трансформатора, треба до вторинної обмотки додати витків дроту і, навпаки.
Розрахунок додаткової кількості витків дроту проводиться наступним чином:
Для початку необхідно дізнатися, яка напруга посідає один виток обмотки. Для цього розділимо робочу напругу трансформатора на кількість витків обмотки. Припустимо, трансформатор має 1000 витків дроту у вторинній обмотці та 36 вольт на виході (а нам треба, наприклад, 40 вольт).
U= 36/1000 = 0,036 вольт у одному витку.
Для того щоб отримати на виході трансформатора 40 вольт треба до вторинної обмотки додати 111 витків дроту.
40 - 36 / 0,036 = 111 витків,
Слід розуміти, що різниці розрахунків первинної та вторинної обмоток немає. Просто в одному випадку обмотки додаються, в іншому віднімаються.

Програми. Вибір та застосування захисної апаратури.

Автоматичні вимикачізабезпечують захист пристроїв від перевантаження або короткого замикання і вибираються виходячи з характеристик електропроводки, здатності розмикання вимикачів, значення номінального струму і характеристики відключення.
Розмикаюча здатність повинна відповідати значенню струму на початку ділянки ланцюга, що захищається. При послідовному увімкненні допускається використання пристрою з низьким значенням струму короткого замикання, якщо до нього ближче до джерела живлення встановлено автоматичний вимикач зі струмом миттєвого відмикання розмикача нижче, ніж у наступних пристроїв.
Номінальні струми вибираються таким чином, щоб їх значення були якомога ближче до розрахункових або номінальних струмів ланцюга, що захищається. Характеристики відключення визначаються з огляду на те, що короткочасні навантаження, викликані пусковими струмами, нічого не винні викликати їх спрацьовування. Крім того, слід враховувати, що вимикачі повинні мати мінімальний час відключення у разі виникнення короткого замикання на кінці ланцюга, що захищається.
Насамперед необхідно визначити максимальне та мінімальне значення струму короткого замикання (КЗ). Максимальний струм КЗ визначається за умови, коли замикання відбувається безпосередньо на контактах автоматичного вимикача. Мінімальний струм визначається з умови, що КЗ відбувається в найдальшій ділянці ланцюга, що захищається. КЗ може статися як між нулем і фазою, і між фазами.
Для спрощеного розрахунку мінімального струму КЗ слід знати, що опір провідників у результаті нагрівання збільшується до 50% номінального значення, а напруга джерела живлення знижується до 80%. Отже, для випадку КЗ між фазами струм КЗ буде:
I = 0,8 U/ (1,5 р 2L/ S), де р-питомий опір провідників (для міді – 0,018 Ом кв. мм/м)
для випадку короткого замикання між нулем та фазою:
I =0,8 Uo/(1,5 р(1+)m) L/ S), де m - співвідношення площ поперечного перерізу проводів (якщо матеріал однаковий), або співвідношення опорів нуля та фази. Автомат потрібно вибирати за величиною номінального умовного струму КЗ не менше за розрахунковий.
ПЗВмає бути сертифікованим у Росії. При виборі ПЗВ враховується схема підключення нульового провідника. У системі заземлення ТТ чутливість ПЗВ визначається опором заземлення при обраному граничним безпечним напругою. Поріг чутливості визначається за формулою:
I= U/ Rm, де U – гранична безпечна напруга, Rm – опір заземлення.
Для зручності можна скористатися таблицею №№16

ТАБЛИЦЯ № 16

Чутливість ПЗВ мА	Опір заземлення Ом
	Гранична безпечна напруга 25 В	Гранична безпечна напруга 50 В

Для захисту людей використовуються ПЗВ із чутливістю 30 або 10 мА.

Запобіжник із плавкою вставкою
Струм плавкою вставки повинен бути не менше максимального струму установки з урахуванням тривалості його протікання: Iп =Iмакс/а, де а = 2,5 якщо Т менше 10 сек. і а = 1,6 якщо Т більше 10 сек. Iмакс =IНК, де К = 5 - 7 кратність пускового струму (з паспортних даних двигуна)
Iн – номінальний струм електроустановки, що довго протікає по захисній апаратурі
Iмакс – максимальний струм, який коротко протікає по апаратурі (наприклад пусковий струм)
Т – тривалість протікання максимального струму захисною апаратурою (наприклад, час розгону двигуна)
У побутових електроустановок пусковий струм малий, при виборі вставки можна орієнтуватися на Iн.
Після розрахунків вибирається найближче значення струму зі стандартного ряду: 1,2,4,6,10,16,20,25А.
Теплове реле.
Необхідно вибирати таке реле, щоб Iн теплового реле опинився в межах регулювання та більше струму мережі.

ТАБЛИЦЯ № 16

	Номінальні струми	Межі корекції
	2,5 3,2 4,5 6,3 8 10.
	5,6 6,8 10 12,5 16 25

Пропонуємо невеликий матеріал на тему: «Електрика для початківців». Він дасть первісне уявлення про терміни та явища, пов'язані з рухом електронів у металах.

Особливості терміну

Електрика є енергію невеликих заряджених частинок, що рухаються в провідниках у певному напрямку.

При постійному струмі немає зміни його величини, і навіть напрями руху за певний проміжок часу. Якщо як джерело струму вибирається гальванічний елемент (батарейка), то заряд рухається впорядковано: від негативного полюса до позитивного кінця. Процес триває доти, доки він повністю не зникне.

Змінний струм періодично змінює величину, а також напрямок руху.

Схема передачі змінного струму

Спробуємо зрозуміти, що таке фаза в слово чули всі, але не всім зрозумілий його істинний сенс. Не заглиблюватимемося в деталі та подробиці, виберемо тільки той матеріал, який необхідний домашньому майстрові. Трифазна мережа є способом передачі електричного струму, при якому по трьох різних дротах протікає струм, а по одному йде його повернення. Наприклад, в електричному ланцюзі є два дроти.

Першим дротом до споживача, наприклад, до чайника, йде струм. Другий провід використовується для його повернення. При розмиканні такого ланцюга проходження електричного заряду всередині провідника не буде. Ця схема визначає однофазний ланцюг. в електриці? Фазою вважають провід, яким протікає електричний струм. Нульовим називають провід, яким здійснюється повернення. У трифазному ланцюгу присутні відразу три фазні дроти.

Електричний щиток у квартирі необхідний струму по всіх приміщеннях. вважають економічно доцільними, оскільки для них не потрібні два При підході до споживача йде поділ струму на три фази, причому в кожній є по нулю. Заземлювач, який використовується в однофазній мережі, не має робочого навантаження. Він є запобіжником.

Наприклад, у разі короткого замикання утворюється загроза удару струмом, пожежі. Для запобігання такій ситуації величина струму не повинна перевищувати безпечний рівень, надлишок йде в землю.

Посібник "Школа для електрика" допоможе майстрам-початківцям справлятися з деякими поломками побутових приладів. Наприклад, якщо виникли проблеми при функціонуванні електричного двигуна пральної машини, струм потраплятиме на зовнішній металевий корпус.

За відсутності заземлення заряд розподілятиметься по машині. При дотику до неї руками, у ролі заземлювача виступить людина, отримавши удар електричним струмом. За наявності дроту заземлення такої ситуації не виникне.

Особливості електротехніки

Посібник «Електрика для чайників» користується популярністю у тих, хто далекий від фізики, але планує використати цю науку в практичних цілях.

Датою появи електротехніки вважають початок дев'ятнадцятого століття. Саме в цей час було створено перше джерело струму. Відкриття, зроблені в галузі магнетизму та електрики, зуміли збагатити науку новими поняттями та фактами, що мають важливе практичне значення.

Посібник "Школа для електрика" передбачає знайомство з основними термінами, що стосуються електрики.

Багато збірниках з фізики є складні електричні схеми, і навіть різноманітні незрозумілі терміни. Для того, щоб новачки могли розібратися у всіх тонкощах даного розділу фізики, було розроблено спеціальний посібник «Електрика для чайників». Екскурсію у світ електрона необхідно розпочинати з розгляду теоретичних законів та понять. Наочні приклади, історичні факти, що використовуються в книзі «Електрика для чайників», допоможуть електрикам-початківцям засвоювати знання. Для перевірки успішності можна використовувати завдання, випробування, вправи, пов'язані з електрикою.

Якщо ви розумієте, що у вас недостатньо теоретичних знань для того, щоб самостійно впоратися з підключенням електропроводки, зверніться до довідників для «чайників».

Безпека та практика

Для початку потрібно уважно вивчити розділ, що стосується техніки безпеки. У такому разі під час робіт, пов'язаних з електрикою, не виникатиме надзвичайних ситуацій, небезпечних для здоров'я.

Щоб на практиці реалізувати теоретичні знання, отримані після самостійного вивчення основ електротехніки, можна почати зі старої побутової техніки. До початку ремонту обов'язково ознайомтеся з інструкцією до приладу. Не забувайте, що з електрикою жартувати не потрібно.

Електричний струм пов'язаний із пересуванням електронів у провідниках. Якщо речовина не здатна проводити струм, її називають діелектриком (ізолятором).

Для руху вільних електронів від одного полюса до іншого між ними має існувати певна різниця потенціалів.

Інтенсивність струму, що проходить через провідник, пов'язана з кількістю електронів, що проходять через поперечний переріз провідника.

На швидкість проходження струму впливає матеріал, довжина, площа перерізу провідника. При збільшенні довжини дроту збільшується його опір.

Висновок

Електрика є важливим та складним розділом фізики. Посібник "Електрика для чайників" розглядає основні величини, що характеризують ефективність електродвигунів. Одиницями вимірювання напруги є вольти, що струм визначається в амперах.

У кожного існує певна потужність. Вона має на увазі кількість електрики, що виробляється приладом за певний проміжок часу. Споживачі енергії (холодильники, пральні машини, чайники, праски) також мають потужність, витрачаючи електрику під час роботи. За бажання можна провести математичні розрахунки, визначити приблизну плату кожен побутовий прилад.