Архив за месяц: Декабрь 2014

Электрический ток и электромонтажные работы в одном флаконе

Электрический ток и электромонтажные работы в одном флаконе

С самого раннего детства мы привыкли к домашнему комфорту, который создает нам электричество.  В темное время суток оно освещает наше жилище и дорогу, по которой мы продвигаемся или едем, согревает нас, если нам холодно, дает возможность слушать музыку, смотреть телевизор, разговаривать по телефону. Оно греет нам воду, с  его помощью люди могут готовить пищу или замораживать продукты, стирать и гладить белье, собирать пыль в доме, бриться, сушить волосы и т.д. Электричество поднимает нас и опускает в лифтовых кабинах многоэтажных домов. Оно движет электропоезда под землей и на ее поверхности, троллейбусы и трамваи. Самолеты и вертолеты, космические корабли и ракеты невозможно сконструировать без широкого применения электрических приборов.

Свойства электричества

 Истинная природа самого электричества до сих пор неизвестна.  Есть множество гипотез, предположений и догадок, но ни одна из них в полной мере не может пояснить однозначно его природу, несмотря на то, что свойства электричества используются во всех сферах современной жизни.  Электричество, как и медаль имеет две стороны. Если его одна сторона связана с благами для человека, то вторая сторона способна нанести человеку и огромный вред, о чем не следует забывать.   В частности,  это может выражаться как :

  • травма, обусловленная ударом электрического тока;
  • пожар в жилище со всеми вытекающими отсюда последствиями;
  • гибель человека (животного) – как непосредственно от электрического тока, так и от вторичных факторов его воздействия (пожар, взрыв).

Каким же образом электричество превращается в губителя живых организмов? Дело в том, что оно способно очень быстро превращаться в тепло. Проходя через живые клетки человека, животного или растения, электрический ток  поражает их так сильно, что способен погубить. Ведь основной составляющей живой клетки является вода, которая представляет собой отличный проводник для электричества. Известно, что человеческое тело примерно на 70% состоит из различных жидкостей, основу которых составляет вода.

Воздействие на человека

От величины силы электрического тока зависят последствия воздействия электричества на организм человека или животного. Практикой установлено, что если через сердце проходит ток величиной 0, 1 Ампера и более, то оно останавливается, наступает клиническая смерть, которая у человека длится в среднем 7 минут. И если в этот момент не начать оказывать помощь пострадавшему, то последний умирает. Следует помнить, что переменный ток частотой 40-60 Гц более опасен, чем постоянный ток или ток высокой частоты.  Кстати, на этом еще Т.Эдиссон обосновывал свою  критику по использованию переменного тока, приверженцем которого был Н.Тесла.

Электрический ток незаметен, ничем не пахнет, не имеет цвета, не издает звуков и не осязается, поэтому предупредить человека о своем присутствии он не может. О нем просто надо  знать и быть предельно осторожным! Поэтому для более близкого «знакомства» с электрическим током всегда следует приглашать в помощники различные измерительные приборы, а  электрический индикатор фазы в первую очередь.

Невозможно освободиться от электричества

При поражении электрическим током опасность усугубляется тем, что пострадавший не способен оказать себе помощь. Существует пороговый ощутимый электрический ток – 0,6…1,5 мА. Ток в 10…15 мА приводит к тому, что пострадавший уже не в состоянии убрать руки от провода или электроприбора. Безопасным напряжением считают 36 В (для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и т. д.) и 12 В (для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов, в сырых помещениях). Но при определенных ситуациях и такие напряжения могут представлять опасность.

С электричеством человек встречается практически на каждом шагу. Поэтому каждый обязан неукоснительно соблюдать правила по электробезопасности, которые определены в многочисленных инструкциях, памятках, положениях, стандартах и др. документах. Нарушение основ проведения электромонтажных работ чревато серьезными последствиями как для самих исполнителей, так и для пользователей. В качестве основополагающего документа при проектировании и эксплуатации, электроснабжении и монтаже электроустановок действуют «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Этот документ обязан быть настольной книгой любого электрика, будь то профессионал или любитель.

Электричество поражает сердце

Как правило, электромонтажные работы начинаются с электропроводки. Прежде чем делать электропроводку нужно хорошенько осмотреть помещение и выяснить источник питания и разрешенную мощность потребления. Общая расчетная мощность потребления для квартиры начинается с 3-х киловатт, а для частного дома от 6 кВт. Этот параметр регламентируется, а также зависит от мощности подстанции (трансформатора) в данном районе.

Для того чтобы ничего не упустить и все предусмотреть, в первую очередь необходимо получить ответ на следующие вопросы:

  1. Где будут размещаться электрощиты, в том числе и слаботочный, и их количество?
  2. Где будет стоять стиральная машина? Для нее кабель лучше проложить отдельно и подключить на отдельный автомат?
  3.  Что будет на кухне? Где электропечь, электроплита и холодильник? Для первых двух, закладывают отдельные кабели, сечение которых будет зависеть от мощности приборов (см. таблицу в ПУЭ). Не забываем про розетки над рабочей поверхностью, вентилятора вытяжки и точечное освещение.
  4.  Где будут стоять розетки, выключатели и сколько их?
  5.  Где будут устанавливаться светильники и какие (потолочные, встроенные, настенные — бра и люстры)? Кстати, возможно, вы даже видели люстры с дистанционным пультом и на несколько режимов работы.
  6.  Будете ли вы использовать теплый пол? К нему нужна отдельная подводка.
  7.  Где будет стоять телевизор или телевизоры?  В зависимости от того какие каналы вы хотите смотреть, спутниковые или эфирные, будет зависеть разводка кабелей по комнатам.  А что еще нужно иметь дополнительно к аппаратуре?
  8.  Будут ли использоваться слаботочные системы: телефонинтернет, сигнализация, видеонаблюдение, видеодомофоны  и, если особо необходимо, то и система контроля управления доступом (СКУД) и др.

Следующий этап заключается в выборе силовых кабелейавтоматов защиты, устройств защитного отключения (УЗО), электросчетчика, и др. электротехнического оборудования.

Отечественной промышленностью производятся силовые кабели с площадью поперечного сечения проводов …0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0… кв. мм, которые наиболее часто используются в индивидуальном хозяйстве. Как правило, силовые кабели вне коробов (за потолком, в чердачных, подсобных помещениях и др.) прокладываются, по возможности, отдельно от слаботочных кабелей и помещаются в металлический рукав.

Примечание. Площадь сечения провода и его диаметр находятся в соотношении:    S = 0,785d**2. 

Электротехническое оборудование

В индивидуальных хозяйствах наибольшее распространение получили кабели с круглыми проводами из меди или алюминия. Те и другие имеют как положительные стороны, так и недостатки. Так, например, медные жилы более прочны и, по сравнению с алюминиевыми жилами одного и того же сечения, пропускают несколько больший ток. В то же время кабель с алюминиевыми жилами намного легче и значительно дешевле. В последнее время для однофазных источников электроэнергии выпускаются силовые кабели с тремя жилами, а для трехфазных – с  четырьмя или с пятью жилами. Как правило, «рабочий нуль» или нейтраль «N» имеет синий цвет; заземляющий провод «РЕ» — желто-зеленого цвета;  «фазный» провод «L» отличается светлым, красным, коричневым цветом или другим, за исключением синего и желто-зеленого цветов.

На выбор сечения жил кабеля оказывает влияние потребляемый ток. В зависимости от условий прокладки кабеля по проводу одного сечения допускается пропускать отличающийся по величине ток.  В ПУЭ с этой целью приводятся соответствующие таблицы.  Для простейших же расчетов можно принять, что по проводу сечением 1 кв.мм допускается пропускать ток величиной в среднем 7 А, что соответствует потребляемой мощности при напряжении 220 В —  порядка 1,5 кВт (220 х 7 = 1540 Вт). Обычно для освещения используется кабель с жилами сечением 1,5 кв. мм, а для розеточной группы — 2,5 кв. мм.

Соединения жил кабелей осуществляется специальными соединителямиперемычками или в простейшем случае, так называемыми, «скрутками», на которые потом обязательно накладывается изоляционная лента. Однако здесь следует иметь в виду, что с целью уменьшения окисления для соединения медных и алюминиевых жил «скрутки» не используются.

Ответвления от магистрали для ввода электроэнергии в дом обычно выполняют кабелем с жилами сечением  16 кв. мм, реже  10 кв. мм.,  прокладываемым «по воздуху» или в землеВ первом случае опорой кабеля является стальной трос. Во втором случае кабель обязательно должен иметь дополнительную металлическую оболочку («бронированный»). В этом случае кабель заглубляется на 70 см, укладывается на песчаную «подушку» в асбоцементных трубах или сверху закладывается кирпичом. В противном случае, заглубление кабеля составляет 1 м.

Основной характеристикой автомата защиты (АЗ) или УЗО является их рабочий ток, который указывается на их корпусе. Дополнительно на УЗО указывается ток утечки в мА (10, 30, 100).  Автоматы бывают на 10А, 16А, 25А, 32А, 40А и т.д.  Выбор приборов защиты в большинстве случаев зависит от сечения используемых жил кабеля. При этом исходят из того, что силовой кабель должен иметь допустимую величину тока несколько выше величины тока, от превышения которого срабатывает автомат. Так, например, осветительная группа обычно подключается к автомату 10 А, а розеточная – к автомату 16 А. Если АЗ используется для защиты от чрезмерных токов и коротких замыканий, то УЗО используется для защиты от утечки тока как через тело человека при касании фазного провода, так и в виде искр при нарушении контактных соединений.

Как правило, УЗО объединяет цепи, идущие к нескольким АЗ одной или трех фаз. Для бытовых целей используются однофазные или трехфазные УЗО с током утечки не более 30 мА. УЗО с 10-миллиамперным током утечки устанавливается в розеточную группу, питающую электрооборудование, которое работает на земле или в ванной комнате. Кроме УЗО, рассчитанных к установке на распределительном щитке, можно приобрести электрические розетки с вмонтированными УЗО в их корпус. 

Электронный электросчетчик

 Счетчики электроэнергии выпускаются однофазные или трехфазные, индукционного или электронного типа. Электросчетчики применяются там, где осуществляется легальное потребление электроэнергии в заданный период времени. Для включения в сеть напряжением до 380 В применяются счетчики на ток от 5 до 60 А прямого включения. Если потребляемый ток превышает допустимую величину, указанную на счетчике, то последние включаются через трансформаторы тока.

При выборе счетчика возникает вопрос, какой счетчик лучше – индукционный или электронный? Чтобы ответить на него, надо понимать какие задачи будут возложены на приобретаемый прибор, кроме простого списывания показаний один раз в месяц.  В пользу электронных счетчиков говорит тот факт, что они могут учитывать электроэнергию в соответствии с ночным и дневным тарифами.  Сейчас нередко контроль  учета расходования электроэнергии осуществляется дистанционным путем  –  АСКУЭ.  С этой целью обычно используются соответствующие модемы,  которые уже встроены в счетчик, в частности следует отметить счетчики «Меркурий».  Отмеченные функции отсутствует в индукционных счетчиках. В то же время индукционные счетчики дешевле электронных, но разница в стоимости не столь ощутима.

В подавляющем большинстве случаев в индивидуальном хозяйстве используется бытовая электросеть с  напряжением 220/380 В и частотой 50 Гц без каких-либо преобразований. Однако при использовании электрических приборов в помещениях с повышенной влажностью (подвалы, погреба, сараи) необходима безопасная величина напряжения.  С этой целью обычно используются понижающие трансформаторы с выходным напряжением 12…36 В.

В зависимости от используемых величин напряжений сети подбираются соответствующие осветительные приборы и др. принадлежности. Так, плавный пуск ламп накаливания, что продлевает им срок службы (отсутствуют скачки напряжения), осуществляется посредством диммера. Блок защиты нужно подбирать по мощности и желательно их не использовать с выключателями, имеющими подсветку.

 Электролампы

Для освещения используются лампы накаливания, люминисцентные,  энергосберегающие лампысветодиодные сборки и т.д. Основные принципы выбора электроламп заключаются в следующем:

  1. Не доверять надписям на коробке, например, что 11 Вт энергосберегающей лампы заменяет 60 Вт и т.д. (особенно для недорогих китайских ламп). Следует покупать лампы большей мощности.
  2. Оставлять лампы накаливания там, где надо часто включать – выключать свет или, где свет очень редко включается (ванна, туалет).
  3. К сведению,  Дженерал электрик всегда лучше космоса, ресанта и им подобным.

На стадии подготовки к проведению электромонтажных работ вопрос выбора другого электрооборудования не столь актуален. Однако следует иметь в виду, что качество электричества в дачных кооперативах не всегда соответствует нормам.  Поэтому ряд электроприборов (электрокотлы, холодильники, компьютеры и др.) рекомендуется включать через стабилизаторы напряжения.  Далее, если электронасоссварочный аппарат , электроинструмент и др. силовое оборудование можно приобрести и позднее, то надо все-таки знать, что для управления силовыми нагрузками  (электронагревательные приборы, электродвигатели, индукционные печи и т.д.) используются магнитные пускатели или контакторы. Ресурс последних по включению и отключению, по крайней мере, на порядок выше, нежели автоматов защиты.

В процессе проведения электромонтажных работ не следует упускать вопрос оборудования надежного защитного заземления. Некоторые рассуждают, что защитное заземление является не основным элементом, так как нулевой провод (нейтраль) так или иначе заземлен на электроподстанции (электрической опоре). Ошибочность таких рассуждений заключается в том, что электрический ток распространяется не мгновенно, а с какой-то определенной скоростью. Отсюда временной интервал срабатывания защитных приборов зависит от расстояния до устройства заземления. В любом случае это расстояние до подстанции (электрической опоры) значительно длиннее расстояния до индивидуального устройства заземления. Следовательно, защитный прибор в первом случае сработает на несколько долей секунды позже, что в ряде случаев может оказаться вполне достаточным условием для необратимых последствий. С другой стороны, защитное заземление необходимо также и для громоотвода.

Защитное зазеиление

Основное требование к устройству защитного заземления —  минимальное сопротивление перехода: заземляющий проводник – земля, которое не должно превышать 4 Ом. Различают: естественное и искусственное  заземление. Устройство заземления состоит из заземлителя и заземляющего проводника. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем или сложным комплексом элементов специальной формы. С увеличением площади заземляющих электродов, их количества, глубины размещения, повышения концентрации солей в грунте, его влажности и т.д. качество заземления улучшается. Заземляющим проводником является, как правило, многожильный медный провод в изоляции желто-зеленого цвета, имеющий надежный контакт с заземлителем. Минимальной величиной сечения провода заземления считается 6 кв. мм, но не меньше сечения жил используемого силового кабеля.

В простейшем случае устройство защитного заземления выполняется в виде буквы V с использованием стальных полос длиной не менее 1,5 м. На концах полос и в месте их соединения размещаются металлические штыри (колья, трубы) на сварных соединениях, заглубляемые в землю более, чем на 1 м. Снимается дерн, конструкция помещается в грунт и присыпается землей. Средний металлический стержень, на котором оборудуется клемма для заземляющего провода, должен выступать из грунта. Чтобы провод не подвергался окислению, место соединения обрабатывают соответствующим защитным составом.

Заключительная стадия электромонтажных работ может вылиться в так называемый «умный дом». Практика показывает, что автоматизация в той или иной степени присутствует в любом индивидуальном хозяйстве, а это уже составной элемент «умного дома». Создание специализированной системы позволяет управлять помещениями и оборудованием, знать о состоянии дел в доме, находясь в любом месте дома или за его пределами. Помощь в этом может оказать как мобильный телефон, так и вычислительная (компьютерная) сеть. Умная система при запросе сама расскажет о состоянии дел в доме, выполненных задачах, а также даст возможность внести изменения в текущую работу приборов.

Народная пословица гласит, что не боги горшки обжигают. Поэтому электромонтажные работы могут быть проведены каждым более-менее подготовленным индивидом. Однако все-таки сложные работы следует доверять подготовленным специалистам.  Как говорится, каждый должен заниматься своим делом: повар — лепить пельмени, пирожник — печь пироги, а сапожник – тачать сапоги, электрик — вешать светильники, а секретарь — красить ногти!

И в заключение для тех,  кто желает создать забор на даче своими руками будет полезно «Практическое руководство».

Для справки. При проведении электромонтажных работ своими силами подспорьем могут оказаться: 

Рекомендации по ремонту и монтажу электрооборудования и электропроводки 

«Электричество, водоснабжение и отопление в вашем доме»

«Монтаж и эксплуатация электропроводки»

«Краткий справочник домашнего электрика» и др. материалы

 

Программа для просмотра файлов PDF 

Программа просмотра файлов DjVu