Základy elektrotechniky pre začiatočníkov. Urobte si svoj elektrikár vo vašom dome. Prúd, napätie, odpor

Video verzia článku:

Začnime pojmom elektrina. Elektrický prúd je usporiadaný pohyb nabitých častíc pod vplyvom elektrického poľa. Voľné elektróny kovu môžu pôsobiť ako častice, ak prúd preteká kovovým drôtom, alebo ióny, ak prúd prúdi v plyne alebo kvapaline.
V polovodičoch je tiež prúd, ale toto je samostatná téma na diskusiu. Príkladom je vysokonapäťový transformátor z mikrovlnnej rúry - najprv cez drôty prechádzajú elektróny, potom sa medzi drôtmi pohybujú ióny, najprv prúd prechádza kovom a potom vzduchom. Látka sa nazýva vodič alebo polovodič, ak obsahuje častice schopné niesť elektrický náboj. Ak takéto častice neexistujú, potom sa takáto látka nazýva dielektrikum, nevedie elektrinu. Nabité častice nesú elektrický náboj, ktorý sa meria ako q v coulombách.
Jednotka sily prúdu sa nazýva ampér a označuje sa písmenom I, prúd 1 ampér sa vytvorí, keď náboj 1 coulomb prejde bodom elektrického obvodu za 1 sekundu, to znamená, že sila prúdu je merané v coulombách za sekundu. A v skutočnosti je sila prúdu množstvo elektriny, ktorá preteká za jednotku času cez prierez vodiča. Čím viac nabitých častíc prechádza drôtom, tým viac prúdu.
Aby sa nabité častice pohybovali z jedného pólu na druhý, je potrebné vytvoriť potenciálny rozdiel medzi pólmi alebo - Napätie. Napätie sa meria vo voltoch a označuje sa písmenom V alebo U. Ak chcete získať napätie 1 V, musíte medzi pólmi preniesť náboj 1 C, pričom robíte prácu 1 J. Súhlasím, je to trochu nepochopiteľné .

Pre názornosť si predstavte nádrž s vodou umiestnenú v určitej výške. Z nádrže vychádza potrubie. Voda vyteká potrubím pod vplyvom gravitácie. Nech je voda elektrický náboj, výška vodného stĺpca je napätie a rýchlosť prúdenia vody je elektrický prúd. Presnejšie, nie prietok, ale množstvo vytečenej vody za sekundu. Chápete, že čím vyššia hladina vody, tým väčší tlak na dne.A čím vyšší tlak na dne, tým viac vody bude vytekať potrubím, pretože rýchlosť bude vyššia.. Podobne, čím vyššie napätie. , tým väčší prúd bude prúdiť v obvode.

Vzťah medzi všetkými tromi uvažovanými veličinami v obvode jednosmerného prúdu definuje Ohmov zákon, ktorý je vyjadrený takýmto vzorcom, a znie to tak, že prúd v obvode je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu. Čím väčší odpor, tým menší prúd a naopak.

Dovoľte mi pridať ešte pár slov o odpore. Dá sa to zmerať, ale dá sa to vypočítať. Povedzme, že máme vodič, ktorý má známu dĺžku a plochu prierezu. Štvorcové, okrúhle, čokoľvek. Rôzne látky majú rôzny odpor a pre náš imaginárny vodič existuje taký vzorec, ktorý určuje vzťah medzi dĺžkou, plochou prierezu a rezistivitou. Odpor látok možno nájsť na internete vo forme tabuliek.
Opäť môžete nakresliť analógiu s vodou: voda preteká potrubím, nechajte potrubie mať špecifickú drsnosť. Je logické predpokladať, že čím je potrubie dlhšie a užšie, tým menej vody ním pretečie za jednotku času. Vidíte, aké je to jednoduché? Nemusíte si ani pamätať vzorec, stačí si predstaviť fajku s vodou.
Pokiaľ ide o meranie odporu, potrebujete zariadenie, ohmmeter. V súčasnosti sú populárnejšie univerzálne prístroje - multimetre, merajú odpor, prúd, napätie a kopu iných vecí. Urobme experiment. Vezmem kus nichromového drôtu známej dĺžky a prierezu, nájdem odpor na mieste, kde som ho kúpil, a vypočítam odpor. Teraz pomocou prístroja premeriam rovnaký kus. Pre taký malý odpor budem musieť odpočítať odpor sond môjho zariadenia, ktorý sa rovná 0,8 ohmu. To je všetko!
Stupnica multimetra je delená veľkosťou nameraných hodnôt, to sa robí pre vyššiu presnosť merania. Ak chcem zmerať odpor 100 kΩ, otočím gombík na vyšší najbližší odpor. V mojom prípade je to 200 kiloohmov. Ak chcem merať 1 kiloohm, tak dám na 2 com. To platí pre meranie iných veličín. To znamená, že hranice merania, do ktorých sa musíte dostať, sú nastavené na stupnici.
Poďme sa ďalej hrať s multimetrom a skúsme zmerať zvyšok študovaných veličín. Zoberiem niekoľko rôznych zdrojov jednosmerného prúdu. Nech je to 12 voltový zdroj, USB port a transformátor, ktoré vyrobil môj starý otec v mladosti.
Napätie na týchto zdrojoch môžeme merať práve teraz paralelným zapojením voltmetra, teda priamo do plusu a mínusu zdrojov. S napätím je všetko jasné, dá sa vziať a zmerať. Ale na meranie sily prúdu musíte vytvoriť elektrický obvod, cez ktorý bude prúd pretekať. V elektrickom obvode musí byť spotrebič alebo záťaž. Pripojme spotrebiteľa ku každému zdroju. Kúsok LED pásika, motor a odpor (160 ohmov).
Poďme zmerať prúd tečúci v obvodoch. Za týmto účelom prepnem multimeter do režimu merania prúdu a prepnem sondu na prúdový vstup. Ampérmeter je zapojený do série s meraným objektom. Tu je schéma, mala by sa tiež pamätať a nezamieňať s pripojením voltmetra. Mimochodom, existuje niečo ako prúdové svorky. Umožňujú vám merať prúd v obvode bez priameho pripojenia k obvodu. To znamená, že nemusíte odpájať vodiče, stačí ich nahodiť na vodič a merajú. Dobre, späť k nášmu obvyklému ampérmetru.

Takže som zmeral všetky prúdy. Teraz vieme, koľko prúdu sa spotrebuje v každom okruhu. Tu svietia LED diódy, tu sa točí motor a tu .... Stojte, ale čo robí odpor? Nespieva nám pesničky, neosvetľuje miestnosť a neotáča žiadny mechanizmus. Na čo teda minie až 90 miliampérov? To nepôjde, uvidíme. Ahoj ty! Ach, je horúci! Takže tam ide energia! Dá sa nejako vypočítať, aká je tu energia? Ukazuje sa - je to možné. Zákon popisujúci tepelný účinok elektrického prúdu objavili v 19. storočí dvaja vedci James Joule a Emil Lenz.
Zákon sa nazýva Lenzov jouleov zákon. Vyjadruje sa takýmto vzorcom a číselne ukazuje, koľko joulov energie sa uvoľní vo vodiči, ktorým prúdi prúd, za jednotku času. Z tohto zákona môžete zistiť výkon, ktorý sa uvoľňuje na tomto vodiči, výkon je označený anglickým písmenom P a meria sa vo wattoch. Našiel som tento veľmi cool tablet, ktorý spája všetky množstvá, ktoré sme doteraz študovali.
Na mojom stole teda elektrická energia ide na osvetlenie, na vykonávanie mechanickej práce a na ohrievanie okolitého vzduchu. Mimochodom, na tomto princípe fungujú rôzne ohrievače, rýchlovarné kanvice, sušiče vlasov, spájkovačky a tak ďalej. Všade je tenká špirálka, ktorá sa vplyvom prúdu zahrieva.

Tento bod by sa mal brať do úvahy pri pripájaní vodičov k záťaži, to znamená, že v tomto koncepte je zahrnuté aj kladenie káblov do zásuviek v byte. Ak do zásuvky zatiahnete príliš tenký drôt a do tejto zásuvky zapojíte počítač, rýchlovarnú kanvicu a mikrovlnnú rúru, drôt sa môže zahriať až do bodu požiaru. Preto existuje taká doska, ktorá spája prierezovú plochu drôtov s maximálnym výkonom, ktorý prejde týmito drôtmi. Ak sa rozhodnete vytiahnuť drôty - nezabudnite na to.

Aj v rámci tohto čísla by som rád pripomenul vlastnosti paralelného a sériového zapojenia súčasných spotrebiteľov. Pri sériovom zapojení je sila prúdu rovnaká pre všetkých spotrebiteľov, napätie je rozdelené na časti a celkový odpor spotrebiteľov je súčtom všetkých odporov. Pri paralelnom pripojení je napätie na všetkých spotrebiteľoch rovnaké, sila prúdu je rozdelená a celkový odpor sa vypočíta podľa tohto vzorca.
Z toho vyplýva jeden veľmi zaujímavý bod, ktorým sa dá zmerať sila prúdu. Povedzme, že potrebujete zmerať prúd v obvode asi 2 ampéry. Ampérmeter sa s touto úlohou nevyrovná, takže môžete použiť Ohmov zákon v jeho najčistejšej forme. Vieme, že pri sériovom zapojení je sila prúdu rovnaká. Vezmite rezistor s veľmi malým odporom a vložte ho do série so záťažou. Zmeráme na ňom napätie. Teraz pomocou Ohmovho zákona nájdeme aktuálnu silu. Ako vidíte, zhoduje sa s výpočtom pásky. Hlavná vec na zapamätanie je, že tento dodatočný odpor by mal byť čo najmenší, aby mal minimálny vplyv na merania.

Je tu ešte jeden veľmi dôležitý bod, ktorý si treba uvedomiť. Všetky zdroje majú maximálny výstupný prúd, pri prekročení tohto prúdu sa môže zdroj zohriať, zlyhať, v horšom prípade aj vznietiť. Najpriaznivejší výsledok je, keď má zdroj nadprúdovú ochranu, v takom prípade jednoducho vypne prúd. Ako si pamätáme z Ohmovho zákona, čím nižší je odpor, tým vyšší je prúd. To znamená, že ak vezmete kus drôtu ako záťaž, to znamená, že zdroj uzavriete do seba, prúd v obvode vyskočí na obrovské hodnoty, nazýva sa to skrat. Ak si pamätáte začiatok vydania, môžete nakresliť analógiu s vodou. Ak do Ohmovho zákona dosadíme nulový odpor, dostaneme nekonečne veľký prúd. V praxi sa to samozrejme nestáva, pretože zdroj má vnútorný odpor, ktorý je zapojený do série. Tento zákon sa nazýva Ohmov zákon pre úplný obvod. Skratový prúd teda závisí od hodnoty vnútorného odporu zdroja.
Teraz sa vráťme k maximálnemu prúdu, ktorý dokáže zdroj vyprodukovať. Ako som povedal, sila prúdu v obvode určuje zaťaženie. Mnohí mi písali na VK a pýtali sa niečo takéto, trochu to preháňam: Sanya, mám 12 voltový a 50 ampérový zdroj. Ak k nemu pripojím malý kúsok LED pásika, nezhorí? Nie, samozrejme nezhorí. 50 ampérov je maximálny prúd, ktorý je zdroj schopný dodať. Ak k tomu pripojíte kus pásky, vezme si to dobre, povedzme 100 miliampérov, a je to. Prúd v obvode sa bude rovnať 100 miliampérom a nikto nikde nezhorí. Ďalšia vec je, že ak vezmete kilometer LED pásika a pripojíte ho k tomuto zdroju napájania, prúd tam bude vyšší ako prípustný a zdroj sa s najväčšou pravdepodobnosťou prehreje a zlyhá. Pamätajte, že je to spotrebiteľ, kto určuje množstvo prúdu v obvode. Tento blok dokáže dodať maximálne 2 ampéry a keď ho skratujem na skrutku, tak sa skrutke nič nestane. Ale to sa nepáči napájaciemu zdroju, funguje v extrémnych podmienkach. Ale ak vezmete zdroj schopný dodávať desiatky ampérov, skrutkovi sa táto situácia nebude páčiť.

Vypočítajme si napríklad napájanie, ktoré bude potrebné na napájanie známeho segmentu LED pásika. Kúpili sme si od Číňanov cievku LED pásu a chceme napájať tri metre práve tohto pásu. Najprv prejdeme na stránku produktu a pokúsime sa zistiť, koľko wattov spotrebuje jeden meter pásky. Nepodarilo sa mi nájsť tieto informácie, takže existuje taký znak. Pozrime sa, aký druh pásky máme. Diódy 5050, 60 kusov na meter. A vidíme, že výkon je 14 wattov na meter. Chcem 3 metre, takže výkon bude 42 wattov. Je vhodné brať napájanie s rezervou 30% z hľadiska výkonu, aby nefungovalo v kritickom režime. V dôsledku toho dostaneme 55 wattov. Najbližší vhodný zdroj bude 60 wattov. Z výkonového vzorca vyjadríme aktuálnu silu a nájdeme ju s vedomím, že LED diódy pracujú pri napätí 12 voltov. Ukazuje sa, že potrebujeme blok s prúdom 5 ampérov. Ideme napríklad do Aliho, nájdeme, kúpime.
Pri výrobe akýchkoľvek USB domácich produktov je veľmi dôležité poznať aktuálnu spotrebu. Maximálny prúd, ktorý je možné odobrať z USB, je 500 miliampérov a je lepšie ho neprekračovať.
A na záver niečo málo o bezpečnosti. Tu môžete vidieť, do akých hodnôt sa elektrina považuje za neškodnú pre ľudský život.

Elektrotechnika je ako cudzí jazyk. Niekto to má dávno a dokonale zvládnuté, niekto sa len začína zoznamovať a pre niekoho je to zatiaľ nedosiahnuteľná, no lákavá méta. Prečo mnohí ľudia chcú spoznať tento tajomný svet elektriny? Ľudia ho poznali len asi 250 rokov, no dnes si už život bez elektriny ťažko predstaviť. Na spoznanie tohto sveta existujú teoretické základy elektrotechniky (TOE) pre figuríny.

Prvý úvod do elektriny

Koncom 18. storočia začal francúzsky vedec Charles Coulomb aktívne skúmať elektrické a magnetické javy látok. Bol to on, kto objavil zákon elektrického náboja, ktorý dostal po ňom meno – prívesok.

Dnes je známe, že akákoľvek látka pozostáva z atómov a elektrónov, ktoré okolo nich obiehajú. V niektorých látkach sú však elektróny veľmi pevne držané atómami, zatiaľ čo v iných je táto väzba slabá, čo umožňuje elektrónom voľne sa odtrhnúť od niektorých atómov a pripojiť sa k iným.

Aby ste pochopili, čo to je, môžete si predstaviť veľké mesto s obrovským množstvom áut, ktoré sa pohybujú bez akýchkoľvek pravidiel. Tieto stroje sa pohybujú náhodne a nemôžu vykonávať užitočnú prácu. Našťastie sa elektróny nelámu, ale odrážajú sa od seba ako loptičky. Aby mali prospech z týchto malých robotníkov , musia byť splnené tri podmienky:

1. Atómy hmoty musia voľne odovzdávať svoje elektróny.
2. Na túto látku musí pôsobiť sila, ktorá spôsobí, že sa elektróny budú pohybovať jedným smerom.
3. Okruh, po ktorom sa pohybujú nabité častice, musí byť uzavretý.

Práve dodržiavanie týchto troch podmienok je základom elektrotechniky pre začiatočníkov.

Všetky prvky sa skladajú z atómov. Atómy sa dajú porovnať so slnečnou sústavou, len každá sústava má svoj vlastný počet dráh a každá dráha môže obsahovať niekoľko planét (elektrónov) naraz. Čím ďalej je orbita od jadra, tým je elektróny na tejto obežnej dráhe menej príťažlivé.

Príťažlivosť nezávisí od hmotnosti jadra, ale od rôznej polarity jadra a elektrónov. Ak má jadro náboj +10 jednotiek, elektróny by tiež mali mať celkovo 10 jednotiek, ale so záporným nábojom. Ak elektrón odletí z vonkajšej obežnej dráhy, celková energia elektrónov bude už -9 jednotiek. Jednoduchý príklad sčítania +10 + (-9) = +1. Ukazuje sa, že atóm má kladný náboj.

Stáva sa to aj naopak: jadro má silnú príťažlivosť a zachytáva „cudzí“ elektrón. Potom sa na jeho vonkajšej dráhe objaví „extra“ 11. elektrón. Rovnaký príklad +10 + (-11) = -1. V tomto prípade bude atóm záporne nabitý.

Ak sa do elektrolytu spustia dva materiály s opačným nábojom a pripojí sa k nim vodičom, napríklad žiarovkou, potom prúdi prúd v uzavretom okruhu a žiarovka sa rozsvieti. Ak dôjde k prerušeniu obvodu, napríklad spínačom, svetlo zhasne.

Elektrický prúd sa získa nasledovne. Keď je elektrolyt vystavený jednému z materiálov (elektróde), objaví sa v ňom prebytok elektrónov a nabije sa záporne. Druhá elektróda sa naopak pôsobením elektrolytu vzdáva elektrónov a stáva sa kladne nabitým. Každá elektróda je označená "+" (nadbytok elektrónov) a "-" (nedostatok elektrónov).

Hoci elektróny majú záporný náboj, elektróda je označená „+". K tomuto zmätku došlo na úsvite elektrotechniky. V tom čase sa verilo, že k prenosu náboja dochádza prostredníctvom kladných častíc. Odvtedy sa vyvinulo mnoho schém vypracované, a aby sa neprerobili, všetko zostalo tak, ako je .

V galvanických článkoch vzniká elektrický prúd ako výsledok chemickej reakcie. Kombinácia viacerých prvkov sa nazýva batéria, takéto pravidlo nájdeme v elektrotechnike pre figuríny. Ak je možný opačný proces, keď sa chemická energia akumuluje v článku pôsobením elektrického prúdu, potom sa takýto článok nazýva batéria.

Galvanický článok vynašiel Alessandro Volta v roku 1800. Používal medené a zinkové platne namáčané v soľnom roztoku. Toto sa stalo prototypom moderných akumulátorov a batérií.

Druhy a charakteristiky prúdu

Po prijatí prvej elektriny vznikla myšlienka preniesť túto energiu na určitú vzdialenosť a tu nastali ťažkosti. Ukazuje sa, že elektróny prechádzajúce vodičom strácajú časť svojej energie a čím je vodič dlhší, tým sú tieto straty väčšie. V roku 1826 Georg Ohm zaviedol zákon, ktorý sleduje vzťah medzi napätím, prúdom a odporom. Číta sa takto: U=RI. Slovami sa ukazuje: napätie sa rovná súčinu sily prúdu a odporu vodiča.

Z rovnice je zrejmé, že čím dlhší je vodič, čím sa zvyšuje odpor, tým menší bude prúd a napätie, teda výkon sa zníži. Nie je možné odstrániť odpor, preto je potrebné znížiť teplotu vodiča na absolútnu nulu, čo je možné len v laboratórnych podmienkach. Prúd je potrebný na napájanie, takže sa ho nemôžete dotknúť, zostáva len zvýšiť napätie.

Pre koniec 19. storočia to bol neprekonateľný problém. Veď vtedy ešte neexistovali elektrárne vyrábajúce striedavý prúd, ani transformátory. Preto inžinieri a vedci obrátili svoju pozornosť na rádio, ktoré sa však veľmi líšilo od moderného bezdrôtového. Vláda rôznych krajín nevidela výhody tohto vývoja a nesponzorovala takéto projekty.

Aby bolo možné napätie transformovať, zvýšiť alebo znížiť, je potrebný striedavý prúd. Ako to funguje je možné vidieť z nasledujúceho príkladu. Ak je drôt zvinutý do cievky a magnet sa v ňom rýchlo pohybuje, potom sa v cievke objaví striedavý prúd. Dá sa to overiť pripojením voltmetra s nulovou značkou v strede na konce cievky. Šípka zariadenia sa bude odchyľovať doľava a doprava, čo znamená, že elektróny sa pohybujú jedným smerom a potom druhým.

Tento spôsob výroby elektriny sa nazýva magnetická indukcia. Používa sa napríklad v generátoroch a transformátoroch, prijímajúcich a meniacich prúd. Svojou formou striedavý prúd môže byť:

• sínusový;
• impulz;
• narovnal.

Typy vodičov

Prvá vec, ktorá ovplyvňuje elektrický prúd, je vodivosť materiálu. Táto vodivosť je odlišná pre rôzne materiály. Bežne možno všetky látky rozdeliť do troch typov:

• vodič;
• polovodič;
• dielektrikum.

Vodič môže byť akákoľvek látka, ktorá cez seba voľne prechádza elektrický prúd. Patria sem také pevné materiály, ako je napríklad kov alebo polokov (grafit). Kvapalina - ortuť, roztavené kovy, elektrolyty. Zahŕňa aj ionizované plyny.

Na základe toho Vodiče sú rozdelené do dvoch typov vodivosti:

• elektronické;
• iónový.

Elektronická vodivosť sa vzťahuje na všetky materiály a látky, v ktorých sa elektróny používajú na vytvorenie elektrického prúdu. Medzi tieto prvky patria kovy a polokovy. Dobrý vodič prúdu a uhlíka.

Pri iónovom vedení túto úlohu zohráva častica s kladným alebo záporným nábojom. Ión je častica s chýbajúcim alebo nadbytočným elektrónom. Niektoré ióny nie sú proti zachyteniu "extra" elektrónu, zatiaľ čo iné si elektróny nevážia, a preto ich voľne rozdávajú.

V súlade s tým môžu byť takéto častice nabité záporne a kladne. Príkladom je slaná voda. Hlavnou látkou je destilovaná voda, ktorá je izolantom a nevedie elektrický prúd. Po pridaní soli sa z nej stane elektrolyt, teda vodič.

Polovodiče v normálnom stave nevedú prúd, ale pod vonkajšími vplyvmi (teplota, tlak, svetlo atď.) nimi začne prúd prechádzať, aj keď nie tak dobre ako vodičmi.

Všetky ostatné materiály, ktoré nie sú zahrnuté v prvých dvoch typoch, sú dielektriká alebo izolátory. Za normálnych podmienok prakticky nevedú elektrický prúd. Vysvetľuje to skutočnosť, že na vonkajšej obežnej dráhe sú elektróny veľmi pevne držané na svojich miestach a nie je tam miesto pre ďalšie elektróny.

Pri štúdiu elektriky pre "figuríny" musíte mať na pamäti, že sa používajú všetky vyššie uvedené typy materiálov. Vodiče sa primárne používajú na pripojenie prvkov obvodu (vrátane prvkov v mikroobvodoch). Môžu pripojiť zdroj energie k záťaži (to je napríklad kábel z chladničky, elektrické vedenie atď.). Používajú sa pri výrobe cievok, ktoré je zase možné v nezmenenej podobe použiť napríklad na doskách plošných spojov alebo v transformátoroch, generátoroch, elektromotoroch atď.

Dirigenti sú najpočetnejšie a najrozmanitejšie. Z nich sú vyrobené takmer všetky rádiové komponenty. Na získanie varistora je možné použiť napríklad jeden polovodič (karbid kremíka alebo oxid zinočnatý). Existujú časti, ktoré zahŕňajú vodiče rôznych typov vodivosti, napríklad diódy, zenerove diódy, tranzistory.

Špeciálny výklenok je obsadený bimetalmi. Ide o kombináciu dvoch alebo viacerých kovov, ktoré majú rôzny stupeň expanzie. Pri zahrievaní takejto časti dochádza k deformácii v dôsledku rôzneho percentuálneho roztiahnutia. Zvyčajne sa používa v prúdovej ochrane, napríklad na ochranu elektromotora pred prehriatím alebo na vypnutie zariadenia pri dosiahnutí nastavenej teploty, ako v žehličke.

Dielektriká plnia hlavne funkciu ochrany (napríklad izolačné rukoväte elektrického náradia). Umožňujú vám tiež izolovať prvky elektrického obvodu. Doska plošných spojov, na ktorej sú namontované rádiové komponenty, je vyrobená z dielektrika. Drôty cievky sú pokryté izolačným lakom, aby sa zabránilo skratu medzi závitmi.

Dielektrikum sa však po pridaní vodiča stáva polovodičom a môže viesť prúd. Ten istý vzduch sa stáva vodičom počas búrky. Suché drevo nevedie dobre prúd, ale ak zmokne, už nebude bezpečné.

Elektrický prúd zohráva v živote moderného človeka obrovskú úlohu, no na druhej strane môže predstavovať smrteľné nebezpečenstvo. Je veľmi ťažké ho odhaliť napríklad v drôte ležiacom na zemi, na to sú potrebné špeciálne prístroje a znalosti. Preto pri používaní elektrospotrebičov treba postupovať mimoriadne opatrne.

Ľudské telo sa skladá predovšetkým z vody., ale nejde o destilovanú vodu, ktorá je dielektrikom. Preto sa pre elektrinu telo stáva takmer vodičom. Po zásahu elektrickým prúdom sa svaly stiahnu, čo môže viesť k zástave srdca a dýchania. Pri ďalšom pôsobení prúdu začne vrieť krv, následne telo vysychá a nakoniec dochádza k zuhoľnateniu tkanív. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zastaviť prúd, ak je to potrebné, poskytnúť prvú pomoc a zavolať lekárov.

Statické napätie sa tvorí v prírode, ale najčastejšie nepredstavuje nebezpečenstvo pre človeka, s výnimkou blesku. Ale môže to byť nebezpečné pre elektronické obvody alebo časti. Preto sa pri práci s mikroobvodmi a tranzistormi s efektom poľa používajú uzemnené náramky.

Elektroinžinier. Pracoval v elektrických sieťach. Špecializoval sa na reléové ochrany a elektrické automatizačné zariadenia. Autor dvoch kníh zo série Elektrikárska knižnica. Publikované v elektrotechnických časopisoch. V súčasnosti žije v Izraeli. 71 rokov Dôchodca.

Ha-esh`har str., 8\6, Haifa, 35844, Izrael

K čitateľovi

Význam elektriny pre normálne fungovanie každého človeka vám asi nie je potrebné vysvetľovať. Nebolo by prehnané povedať, že dnes je jeho neoddeliteľnou súčasťou ako voda, teplo, jedlo. A ak v dome zhasnú svetlá, vy, horiaci si prsty o zapálenú zápalku, okamžite nám zavolajte.

Elektrina prechádza dlhou a náročnou cestou, kým sa dostane k vám domov. Vyrába sa z paliva v elektrárni a prechádza cez transformátorové a spínacie stanice, cez tisíce kilometrov vedení, vystužených na desiatkach tisíc podperách.

Elektrina je dnes dokonalá technológia, spoľahlivé a kvalitné napájanie, starostlivosť o spotrebiteľa a jeho služby.

To však nie je všetko. Posledným článkom elektrického reťazca sú elektrické zariadenia vášho domova. A ako každá iná si vyžaduje určité znalosti pre svoju správnu činnosť. Preto vás vyzývame, aby ste s nami spolupracovali a na tento účel dávame niekoľko odporúčaní a upozornení. Varovania sú zvýraznené červenou farbou.

Pôjde o nasledovné:

1. Právne aspekty. Účastník musí byť oboznámený so svojimi právami, povinnosťami a zodpovednosťami vo vzťahu k organizácii dodávky energie. To isté - vo vzťahu k organizácii dodávky energie k nemu.

2. Oboznámenie sa s bytovými elektrickými rozvodmi, spínacími zariadeniami a inštalačnými výrobkami.

4. Elektrina vyžaduje od užívateľa nielen určité znalosti, ale aj prísne dodržiavanie určitých pravidiel. Je to nebezpečné, ako pre tých, ktorí to nevedia používať, tak aj pre nedisciplinovaných „remeselníkov“. Preto vás zoznámime so základmi elektrickej bezpečnosti.

Žiadame vás, aby ste s našimi odporúčaniami a upozorneniami zaobchádzali s pochopením. Dúfame tiež, že nespôsobíte škody na vyššie uvedených sieťových zariadeniach a elektrických zariadeniach.

Prajeme vám všetko dobré, vrátane tých, ktoré poskytuje elektrina.

Úvod

Hľadanie novej energie, ktorá by nahradilo dymiace, drahé a nízkoúčinné palivá, viedlo k objavu vlastností rôznych materiálov na akumuláciu, skladovanie, rýchly prenos a premenu elektriny. Pred dvoma storočiami boli objavené, skúmané a opísané spôsoby využitia elektriny v každodennom živote a priemysle. Odvtedy sa veda o elektrine stala samostatným odvetvím. Teraz je ťažké si predstaviť náš život bez elektrických spotrebičov. Mnohí z nás sa bezpečne zaväzujú opraviť domáce spotrebiče a úspešne sa s tým vyrovnať. Mnohí sa boja opraviť aj zásuvku. Vyzbrojení určitými znalosťami sa už nebudeme báť elektriny. Procesy vyskytujúce sa v sieti by ste mali pochopiť a použiť pre svoje vlastné účely.
Navrhovaný kurz je určený na prvotné oboznámenie sa čitateľa (študenta) so základmi elektrotechniky.

Základné elektrické veličiny a pojmy

Podstatou elektriny je, že tok elektrónov sa pohybuje po vodiči v uzavretom okruhu od zdroja prúdu k spotrebiteľovi a naopak. Pohybujúce sa tieto elektróny vykonávajú určitú prácu. Tento jav sa nazýva - ELEKTRICKÝ PRÚD a jednotka merania je pomenovaná po vedcovi, ktorý ako prvý študoval vlastnosti prúdu. Priezvisko vedca je Ampere.
Musíte vedieť, že prúd počas prevádzky sa zahrieva, ohýba a snaží sa pretrhnúť drôty a všetko, cez čo preteká. Táto vlastnosť by sa mala brať do úvahy pri výpočte obvodov, to znamená, že čím väčší je prúd, tým hrubšie sú drôty a konštrukcie.
Ak obvod otvoríme, prúd sa zastaví, ale na svorkách zdroja prúdu bude stále nejaký potenciál, vždy pripravený pracovať. Potenciálny rozdiel na dvoch koncoch vodiča sa nazýva NAPÄTIE ( U).
U=f1-f2.
Svojho času vedec Volt úzkostlivo študoval elektrické napätie a podal mu podrobné vysvetlenie. Následne dostala merná jednotka svoj názov.
Na rozdiel od prúdu sa napätie nerozbije, ale spáli. Elektrikári hovoria – údery. Preto sú všetky vodiče a elektrické jednotky chránené izoláciou a čím vyššie je napätie, tým je izolácia hrubšia.
O niečo neskôr ďalší slávny fyzik - Ohm, starostlivo experimentujúci, odhalil vzťah medzi týmito elektrickými veličinami a opísal ho. Teraz každý študent pozná Ohmov zákon I=U/R. Môže sa použiť na výpočet jednoduchých obvodov. Po pokrytí hodnoty, ktorú hľadáme prstom, uvidíme, ako ju vypočítať.
Nebojte sa vzorcov. Na využitie elektriny nie sú ani tak potrebné ony (vzorce), ale pochopenie toho, čo sa deje v elektrickom obvode.
A stane sa nasledovné. Ľubovoľný zdroj prúdu (nazvime to zatiaľ - GENERÁTOR) vyrába elektrinu a prenáša ju drôtom k spotrebiteľovi (nazvime to zatiaľ slovom - ZÁŤAŽ). Takto sme získali uzavretý elektrický obvod "GENERÁTOR - ZÁŤAŽ".
Kým generátor generuje energiu, záťaž ju spotrebúva a pracuje (t. j. premieňa elektrickú energiu na mechanickú, svetelnú alebo inú). Vložením bežného nožového spínača do prerušenia drôtu môžeme záťaž zapnúť a vypnúť, keď to potrebujeme. Dostávame tak nevyčerpateľné možnosti regulácie práce. Je zaujímavé, že keď je záťaž vypnutá, nie je potrebné vypínať generátor (analogicky s inými druhmi energie - uhasiť oheň pod parným kotlom, vypnúť vodu v mlyne atď.)
Je dôležité dodržať proporcie GENERÁTOR-ZAŤAŽENIE. Výkon generátora nesmie byť menší ako výkon záťaže. Nie je možné pripojiť silnú záťaž k slabému generátoru. Je to ako zapriahnuť starého koňa do ťažkého vozíka. Napájanie vždy nájdete v dokumentácii k elektrospotrebiču alebo jeho označenie na štítku pripevnenom na bočnej alebo zadnej stene elektrospotrebiča. Koncept POWER bol predstavený pred viac ako storočím, keď elektrina prekročila prahy laboratórií a začala sa používať v každodennom živote a priemysle.
Výkon je súčinom napätia a prúdu. Jednotka je watt. Táto hodnota ukazuje, koľko prúdu spotrebuje záťaž pri tomto napätí. P=U X

elektrické materiály. Odolnosť, vodivosť.

Už sme spomínali množstvo s názvom OM. Teraz sa tomu budeme venovať podrobnejšie. Vedci už dlhú dobu venujú pozornosť skutočnosti, že rôzne materiály sa správajú inak s prúdom. Niektorí ju nechajú prejsť bez zábran, iní sa jej tvrdošijne bránia, iní ju nechajú prejsť len jedným smerom, alebo ju nechajú prejsť „za určitých podmienok“. Po testovaní vodivosti všetkých možných materiálov sa ukázalo, že absolútne všetky materiály, do určitej miery môže viesť prúd. Na posúdenie „miery“ vodivosti sa odvodila jednotka elektrického odporu a nazvala sa OM a materiály sa v závislosti od ich „schopnosti“ prepúšťať prúd rozdelili do skupín.
Jedna skupina materiálov je vodičov. Vodiče vedú prúd bez veľkých strát. Medzi vodiče patria materiály s odporom nula až 100 ohm/m. Tieto vlastnosti majú najmä kovy.
Ďalšia skupina - dielektriká. Dielektriká tiež vedú prúd, ale s obrovskými stratami. Ich odpor je od 10 000 000 ohmov do nekonečna. Dielektriká z väčšej časti zahŕňajú nekovy, kvapaliny a rôzne zlúčeniny plynov.
Odpor 1 ohm znamená, že vo vodiči s prierezom 1 m2. mm a 1 meter dlhý, stratí sa 1 ampér prúdu.
Recipročný odpor - vodivosť. Hodnotu vodivosti materiálu možno vždy nájsť v referenčných knihách. Odpor a vodivosť niektorých materiálov uvádza tabuľka č.1

STÔL 1

MATERIÁL	Odpor	Vodivosť
hliník
Volfrám
Zliatina platina-irídium
Constantan
Chromonickel
Pevné izolátory	Od 10 (do mocniny 6) a vyššie	10 (na mocninu mínus 6)
	10 (na mocninu 19)	10 (na mocninu mínus 19)
	10 (na mocninu 20)	10 (na mocninu mínus 20)
Tekuté izolátory	Od 10 (do mocniny 10) a vyššie	10 (na mocninu mínus 10)
plynný	Od 10 (do mocniny 14) a vyššie	10 (na mocninu mínus 14)

Z tabuľky môžete vidieť, že najvodivejšie materiály sú striebro, zlato, meď a hliník. Striebro a zlato sa kvôli ich vysokým nákladom používajú iba v high-tech schémach. A meď a hliník sú široko používané ako vodiče.
Je tiež jasné, že nie absolútne vodivých materiálov, preto treba pri výpočte vždy brať do úvahy stratu prúdu vo vodičoch a poklesy napätia.
Existuje ďalšia, pomerne veľká a „zaujímavá“ skupina materiálov - polovodičov. Vodivosť týchto materiálov sa mení v závislosti od podmienok prostredia. Polovodiče začnú viesť prúd lepšie alebo naopak horšie, ak sú zahrievané / chladené, alebo osvetlené, alebo ohnuté, alebo napríklad šokované.

Symboly v elektrických obvodoch.

Na úplné pochopenie procesov prebiehajúcich v obvode je potrebné vedieť správne čítať elektrické obvody. Aby ste to dosiahli, musíte poznať konvencie. Od roku 1986 vstúpila do platnosti norma, ktorá do značnej miery odstránila nezrovnalosti v označeniach, ktoré existujú medzi európskymi a ruskými GOST. Teraz môže elektrický obvod z Fínska prečítať elektrikár z Milána a Moskvy, Barcelony a Vladivostoku.
V elektrických obvodoch existujú dva typy označení: grafické a abecedné.
Písmenové kódy najbežnejších typov prvkov sú uvedené v tabuľke č.
TABUĽKA č.2

	Zariadenia	Zosilňovače, diaľkové ovládače, lasery…
	Prevodníky neelektrických veličín na elektrické a naopak (okrem napájacích zdrojov), snímače	Reproduktory, mikrofóny, citlivé termoelektrické prvky, detektory ionizujúceho žiarenia, synchrónne zariadenia.
	Kondenzátory.
	Integrované obvody, mikrozostavy.	Pamäťové zariadenia, logické prvky.
	Rôzne prvky.	Osvetľovacie zariadenia, vykurovacie telesá.
	Vybíjače, poistky, ochranné zariadenia.	Prúdové a napäťové ochranné prvky, poistky.
	Generátory, napájacie zdroje.	Batérie, akumulátory, elektrochemické a elektrotepelné zdroje.
	Indikačné a signalizačné zariadenia.	Zvukové a svetelné poplašné zariadenia, indikátory.
	Reléové stýkače, štartéry.	Prúdové a napäťové relé, tepelné, časové relé, magnetické štartéry.
	Tlmivky, tlmivky.	Tlmivky pre žiarivkové osvetlenie.
	motory.	DC a AC motory.
	Prístroje, meracie zariadenia.	Indikačné a záznamové a meracie prístroje, počítadlá, hodiny.
	Spínače a odpojovače v silových obvodoch.	Odpojovače, skraty, ističe (napájanie)
	Rezistory.	Variabilné odpory, potenciometre, varistory, termistory.
	Spínacie zariadenia v riadiacich, signalizačných a meracích obvodoch.	Spínače, spínače, spínače spúšťané rôznymi vplyvmi.
	Transformátory, autotransformátory.	Transformátory prúdu a napätia, stabilizátory.
	Prevodníky elektrických veličín.	Modulátory, demodulátory, usmerňovače, meniče, frekvenčné meniče.
	Elektrovákuum, polovodičové zariadenia.	Elektronky, diódy, tranzistory, diódy, tyristory, zenerove diódy.
	Mikrovlnné vedenia a prvky, antény.	Vlnovody, dipóly, antény.
	Kontaktné spojenia.	Kolíky, zásuvky, skladateľné spoje, zberače prúdu.
	mechanické zariadenia.	Elektromagnetické spojky, brzdy, kazety.
	Koncové zariadenia, filtre, obmedzovače.	Modelovacie linky, kremenné filtre.

Podmienené grafické symboly sú uvedené v tabuľkách č. 3 - č. 6. Vodiče v schémach sú označené rovnými čiarami.
Jednou z hlavných požiadaviek pri zostavovaní diagramov je jednoduchosť ich vnímania. Elektrikár pri pohľade na obvod musí pochopiť, ako je obvod usporiadaný a ako funguje jeden alebo druhý prvok tohto obvodu.
TABUĽKA 3. Symboly pre kontaktné spojenia

odnímateľný -
neoddeliteľné, skladateľné
neoddeliteľný, neoddeliteľný

Bod kontaktu alebo spojenia môže byť umiestnený na ľubovoľnej časti drôtu od jednej medzery k druhej.

TABUĽKA č. 4. Symboly spínačov, spínačov, odpojovačov.

	zatváranie	otvorenie
Jednopólový spínač
Jednopólový odpojovač
Trojpólový vypínač
Trojpólový odpojovač
Trojpólový odpojovač s automatickým návratom (slangový názov - "AUTOMATIC")
Jednopólový odpojovač s automatickým resetom
Tlačný spínač (takzvaný - "BUTTON")
Výsuvný spínač
Spínač s návratom po opätovnom stlačení tlačidla (možno nájsť v stolných alebo nástenných lampách)
Jednopólový cestovný spínač (známy aj ako „svorka“ alebo „svorka“)

Vertikálne čiary pretínajúce pohyblivé kontakty naznačujú, že všetky tri kontakty sa zatvoria (alebo otvoria) súčasne z jednej akcie.
Pri zvažovaní schémy je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že niektoré prvky obvodu sú nakreslené rovnakým spôsobom, ale ich písmenové označenie bude iné (napríklad kontakt relé a spínač).

TABUĽKA č.5. Označenie kontaktov relé stýkača

	zatváranie	otvorenie
so spomalením pri aktivácii
spomaliť pri návrate
so spomalením pri prevádzke a pri návrate

TABUĽKA č.6. Polovodiče

zenerova dióda
Tyristor
Fotodióda
Dióda vyžarujúca svetlo
fotorezistor
solárny článok
Tranzistor
Kondenzátor
Plyn
Odpor

Elektrické stroje na jednosmerný prúd -

Asynchrónne trojfázové elektrické stroje na striedavý prúd -

V závislosti od písmenového označenia budú tieto stroje buď generátorom alebo motorom.
Pri označovaní elektrických obvodov sa dodržiavajú tieto požiadavky:

1. Úseky obvodu, oddelené kontaktmi zariadení, vinutia relé, zariadení, strojov a iných prvkov, sú označené inak.
2. Rovnakým spôsobom sú označené úseky obvodu prechádzajúce odpojiteľnými, sklopnými alebo nerozoberateľnými kontaktnými spojmi.
3. V trojfázových obvodoch striedavého prúdu sú fázy označené: „A“, „B“, „C“, v dvojfázových obvodoch - „A“, „B“; "B", "C"; "C", "A" a jednofázovo - "A"; "IN"; "S". Nula je označená písmenom - "O".
4. Úseky obvodov s kladnou polaritou sú označené nepárnymi číslami a zápornou polaritou párnymi číslami.
5. Vedľa symbolu energetického zariadenia na výkresoch plánov je číslo zariadenia podľa plánu (v čitateli) a jeho výkon (v menovateli) označené zlomkom a pre svietidlá - výkon (v čitateli) a výška inštalácie v metroch (v menovateli).

Je potrebné pochopiť, že všetky elektrické obvody ukazujú stav prvkov v počiatočnom stave, t.j. keď v obvode nie je prúd.

Elektrický obvod. Paralelné a sériové pripojenie.

Ako už bolo spomenuté vyššie, môžeme odpojiť záťaž od generátora, môžeme ku generátoru pripojiť ďalšiu záťaž, alebo môžeme pripojiť niekoľko spotrebičov súčasne. V závislosti od aktuálnych úloh môžeme zapnúť niekoľko záťaží paralelne alebo sériovo. V tomto prípade sa mení nielen obvod, ale aj vlastnosti obvodu.

o paralelný pripojené, napätie na každej záťaži bude rovnaké a prevádzka jednej záťaže neovplyvní prevádzku iných záťaží.

V tomto prípade bude prúd v každom okruhu iný a bude sa sčítavať na križovatkách.
Itot = I1+I2+I3+…+In
Týmto spôsobom je pripojená celá záťaž v byte, napríklad lampy v lustri, horáky v elektrickom sporáku atď.

o konzistentné zapnutím sa napätie rozdelí medzi spotrebiteľov rovnakým dielom

V tomto prípade bude celkový prúd prechádzať cez všetky záťaže zahrnuté v obvode a ak jeden zo spotrebiteľov zlyhá, celý obvod prestane fungovať. Takéto schémy sa používajú v novoročných girlandách. Navyše, pri použití prvkov rôzneho výkonu v sériovom obvode sa slabé prijímače jednoducho vypália.
Utot = U1 + U2 + U3 + ... + Un
Výkon pre akýkoľvek spôsob pripojenia sa sčítava:
Rtot = P1 + P2 + P3 + ... + Pn.

Výpočet prierezu vodičov.

Prúd prechádzajúci drôtmi ich zahrieva. Čím tenší je vodič a čím väčší prúd ním prechádza, tým silnejšie je zahrievanie. Pri zahrievaní sa izolácia drôtu roztaví, čo môže viesť ku skratu a požiaru. Výpočet prúdu v sieti nie je zložitý. Aby ste to dosiahli, musíte vydeliť výkon zariadenia vo wattoch napätím: ja= P/ U.
Všetky materiály majú prijateľnú vodivosť. To znamená, že môžu prechádzať takýmto prúdom každým štvorcovým milimeter (t. j. úsekom) bez väčších strát a zahrievania (pozri tabuľku č. 7).

TABUĽKA č.7

prierez S(mm štvorcových)	Prípustný prúd ja
		hliník

Teraz, keď poznáme prúd, môžeme ľahko vybrať požadovaný úsek drôtu z tabuľky a v prípade potreby vypočítať priemer drôtu pomocou jednoduchého vzorca: D \u003d V S / n x 2
Pre drôt môžete ísť do obchodu.

Ako príklad vypočítame hrúbku drôtov na pripojenie kachlí pre domácnosť: Z pasu alebo z dosky na zadnej strane jednotky zistíme výkon kachlí. Povedzme sila (P ) sa rovná 11 kW (11 000 wattov). Vydelením výkonu sieťovým napätím (vo väčšine regiónov Ruska je to 220 voltov) dostaneme prúd, ktorý kachle spotrebujú:ja = P / U = 11 000/220 = 50 A. Ak sa použijú medené drôty, potom prierez drôtuS musí byť aspoň 10 štvorcových mm.(pozri tabuľku).
Dúfam, že sa čitateľ neurazím, že som mu pripomenul, že prierez vodiča a jeho priemer nie sú to isté. Prierez drôtu je P(pi) krátr na druhú (n X r X r). Priemer drôtu možno vypočítať tak, že sa odmocnina meradla drôtu delí P a vynásobením výslednej hodnoty dvomi. Uvedomujúc si, že mnohí z nás už zabudli na školské konštanty, dovoľte mi pripomenúť, že Pi sa rovná 3,14 a priemer sú dva polomery. Tie. hrúbka drôtu, ktorú potrebujeme, bude D \u003d 2 X V 10 / 3,14 \u003d 2,01 mm.

Magnetické vlastnosti elektrického prúdu.

Už dlho sa zistilo, že pri prechode prúdu cez vodiče vzniká magnetické pole, ktoré môže pôsobiť na magnetické materiály. Zo školského kurzu fyziky si možno pamätáme, že opačné póly magnetov sa priťahujú a tie isté póly odpudzujú. Táto okolnosť by sa mala brať do úvahy pri kladení elektroinštalácie. Dva drôty, ktoré vedú prúd v rovnakom smere, sa budú navzájom priťahovať a naopak.
Ak je drôt skrútený do cievky, potom, keď ním prechádza elektrický prúd, magnetické vlastnosti vodiča sa prejavia ešte silnejšie. A ak do cievky vložíte aj jadro, získame silný magnet.
Američan Morse vynašiel koncom predminulého storočia zariadenie, ktoré umožňovalo prenášať informácie na veľké vzdialenosti bez pomoci poslov. Toto zariadenie je založené na schopnosti prúdu vybudiť magnetické pole okolo cievky. Privádzaním energie do cievky zo zdroja prúdu v nej vzniká magnetické pole priťahujúce pohyblivý kontakt, ktorý uzatvára obvod ďalšej podobnej cievky atď. V značnej vzdialenosti od účastníka je teda možné bez problémov prenášať zakódované signály. Tento vynález bol široko používaný ako v komunikáciách, tak aj v každodennom živote a priemysle.
Popísané zariadenie je už dávno zastarané a v praxi sa takmer vôbec nepoužíva. Nahradili ho výkonné informačné systémy, ale v zásade všetky naďalej fungujú na rovnakom princípe.

Výkon akéhokoľvek motora je nepomerne vyšší ako výkon cievky relé. Preto sú vodiče k hlavnej záťaži hrubšie ako k ovládacím zariadeniam.
Predstavme si pojem silové obvody a riadiace obvody. Silové obvody zahŕňajú všetky časti obvodu vedúce k záťažovému prúdu (vodiče, kontakty, meracie a ovládacie zariadenia). Na diagrame sú farebne zvýraznené.

Všetky vodiče a zariadenia na ovládanie, monitorovanie a signalizáciu súvisia s riadiacimi obvodmi. V diagrame sú zobrazené samostatne. Stáva sa, že zaťaženie nie je príliš veľké alebo nie je zvlášť výrazné. V takýchto prípadoch sú obvody podmienene rozdelené podľa sily prúdu v nich. Ak prúd presiahne 5 ampérov - napájací obvod.

Relé. Stýkače.

Najdôležitejším prvkom už spomínaného Morseovho aparátu je RELAY.
Toto zariadenie je zaujímavé tým, že na cievku možno priviesť pomerne slabý signál, ktorý sa premení na magnetické pole a uzavrie ďalší, výkonnejší kontakt, alebo skupinu kontaktov. Niektoré z nich sa možno nezatvárajú, ale naopak, otvárajú. To je tiež potrebné na rôzne účely. Na výkresoch a diagramoch je to znázornené nasledovne:

A znie to takto: keď je na cievku relé - K privedené napätie, kontakty: K1, K2, K3 a K4 sa zatvoria a kontakty: K5, K6, K7 a K8 sa otvoria. Je dôležité mať na pamäti, že diagramy zobrazujú iba tie kontakty, ktoré sa použijú, napriek tomu, že relé môže mať viac kontaktov.
Schematické diagramy presne zobrazujú princíp budovania siete a jej fungovania, takže kontakty a cievka relé nie sú nakreslené spolu. V systémoch, kde je veľa funkčných zariadení, je hlavným problémom, ako správne nájsť kontakty zodpovedajúce cievkam. Ale so získaním skúseností sa tento problém rieši ľahšie.
Ako sme už povedali, prúd a napätie sú rozdielne záležitosti. Samotný prúd je veľmi silný a jeho vypnutie vyžaduje veľa úsilia. Keď je obvod odpojený (elektrikári hovoria - prepínanie) vzniká veľký oblúk, ktorý môže materiál zapáliť.
Pri sile prúdu I = 5A vzniká oblúk dlhý 2 cm.Pri vysokých prúdoch dosahujú rozmery oblúka obludné veľkosti. Musíte urobiť špeciálne opatrenia, aby sa kontaktný materiál neroztopil. Jedným z týchto opatrení je ""oblúkové komory"".
Tieto zariadenia sú umiestnené na kontaktoch výkonových relé. Okrem toho majú kontakty iný tvar ako relé, čo vám umožňuje rozdeliť ho na polovicu ešte predtým, ako dôjde k oblúku. Takéto relé je tzv stýkač. Niektorí elektrikári ich nazvali štartérmi. To je nesprávne, ale presne vyjadruje podstatu práce stýkačov.
Všetky elektrospotrebiče sa vyrábajú v rôznych veľkostiach. Každá veľkosť označuje schopnosť odolávať prúdom určitej sily, preto pri inštalácii zariadenia je potrebné zabezpečiť, aby veľkosť spínacieho zariadenia zodpovedala zaťažovaciemu prúdu (tabuľka č. 8).

TABUĽKA č.8

Hodnota (podmienené číslo štandardnej veľkosti)	Menovitý prúd	Menovitý výkon

Generátor. Motor.

Magnetické vlastnosti prúdu sú zaujímavé aj tým, že sú reverzibilné. Ak pomocou elektriny môžete získať magnetické pole, potom môžete a naopak. Po nie veľmi dlhých štúdiách (len asi 50 rokov) sa zistilo, že Ak sa vodič pohybuje v magnetickom poli, potom cez vodič začne pretekať elektrický prúd . Tento objav pomohol ľudstvu prekonať problém skladovania a skladovania energie. Teraz máme v prevádzke elektrický generátor. Najjednoduchší generátor nie je zložitý. Cievka drôtu sa otáča v poli magnetu (alebo naopak) a preteká ňou prúd. Zostáva iba uzavrieť okruh pred záťažou.
Samozrejme, navrhovaný model je značne zjednodušený, ale v zásade sa generátor od tohto modelu príliš nelíši. Namiesto jednej otáčky sa odoberú kilometre drôtu (tzv vinutie). Namiesto permanentných magnetov sa používajú elektromagnety (tzv vzrušenie). Najväčší problém v generátoroch je, ako odobrať prúd. Zariadenie na výber vyrobenej energie je zberateľ.
Pri inštalácii elektrických strojov je potrebné sledovať integritu kontaktov kefy a ich tesnosť voči kolektorovým platniam. Pri výmene kefiek budú musieť byť brúsené.
Je tu ešte jedna zaujímavá funkcia. Ak neodoberáte prúd z generátora, ale naopak ho aplikujete na jeho vinutia, generátor sa zmení na motor. To znamená, že elektrické stroje sú úplne reverzibilné. To znamená, že bez zmeny konštrukcie a obvodu môžeme použiť elektrické stroje, ako generátor, tak aj ako zdroj mechanickej energie. Napríklad pri pohybe do kopca elektrický vlak spotrebúva elektrinu a z kopca ju dáva do siete. Takýchto príkladov je veľa.

Meracie prístroje.

Jedným z najnebezpečnejších faktorov spojených s prevádzkou elektriny je, že prítomnosť prúdu v obvode sa dá určiť iba pod jeho vplyvom, t.j. dotýkať sa ho. Až do tohto bodu elektrický prúd neprezrádza svoju prítomnosť. V súvislosti s týmto správaním je naliehavá potreba ho odhaliť a zmerať. Keď poznáme magnetickú povahu elektriny, môžeme nielen určiť prítomnosť / neprítomnosť prúdu, ale aj zmerať.
Existuje mnoho prístrojov na meranie elektrických veličín. Mnohé z nich majú vinutie magnetu. Prúd pretekajúci vinutím vybudí magnetické pole a vychýli šípku zariadenia. Čím silnejší je prúd, tým viac sa šípka odchyľuje. Pre väčšiu presnosť merania sa používa zrkadlová stupnica, aby bol pohľad na šípku kolmý na merací panel.
Používa sa na meranie prúdu ampérmeter. Je súčasťou obvodu v sérii. Na meranie prúdu, ktorého hodnota je väčšia ako nominálna, sa zníži citlivosť prístroja skrat(silný odpor).

Meranie napätia voltmeter, je zapojený paralelne do obvodu.
Nazýva sa kombinovaný prístroj na meranie prúdu aj napätia avometer.
Používa sa na meranie odporu ohmmeter alebo megger. Tieto zariadenia často vyzváňajú obvod, aby našli prerušenie alebo overili jeho integritu.
Meracie prístroje sa musia pravidelne testovať. Vo veľkých podnikoch sú špeciálne na tieto účely vytvorené meracie laboratóriá. Po otestovaní prístroja laboratórium nalepí pečiatku na jeho prednú stranu. Prítomnosť značky naznačuje, že zariadenie je funkčné, má prijateľnú presnosť merania (chybu) a za predpokladu správnej prevádzky až do nasledujúceho overenia je možné veriť jeho údajom.
Elektromer je zároveň merací prístroj, ktorý má aj funkciu účtovania spotrebovanej elektriny. Princíp činnosti počítadla je mimoriadne jednoduchý, rovnako ako jeho zariadenie. Má konvenčný elektromotor s prevodovkou spojený s kolesami s číslami. Keď sa prúd v obvode zvyšuje, motor sa otáča rýchlejšie a samotné čísla sa pohybujú rýchlejšie.
V každodennom živote nepoužívame profesionálne meracie zariadenia, ale vzhľadom na nedostatok potreby veľmi presného merania to nie je také podstatné.

Spôsoby získavania kontaktných zlúčenín.

Zdalo by sa, že nie je nič jednoduchšie, ako spojiť dva drôty k sebe - skrútené a je to. Ako však skúsenosti potvrdzujú, leví podiel strát v obvode padá práve na kĺby (kontakty). Faktom je, že atmosférický vzduch obsahuje KYSLÍK, ktorý je najsilnejším oxidačným činidlom v prírode. Akákoľvek látka, ktorá sa s ňou dostane do kontaktu, podlieha oxidácii, pričom je najskôr pokrytá najtenšou a po čase čoraz hrubšou oxidovou vrstvou, ktorá má veľmi vysoký odpor. Okrem toho vznikajú problémy pri pripájaní vodičov pozostávajúcich z rôznych materiálov. Takéto spojenie, ako je známe, je buď galvanický pár (ktorý oxiduje ešte rýchlejšie) alebo bimetalický pár (ktorý mení svoju konfiguráciu s poklesom teploty). Bolo vyvinutých niekoľko metód spoľahlivých spojení.
Zváranie pri inštalácii uzemňovacích zariadení a zariadení na ochranu pred bleskom pripojte železné drôty. Zváračské práce vykonáva kvalifikovaný zvárač a elektrikári pripravujú drôty.
Medené a hliníkové vodiče sú spojené spájkovaním.
Pred spájkovaním sa drôty zbavia izolácie do dĺžky 35 mm, vyčistia sa na kovový lesk a ošetria sa tavivom za účelom odmastenia a lepšej priľnavosti spájky. Komponenty tavív možno vždy nájsť v maloobchodných predajniach a lekárňach v správnom množstve. Najbežnejšie tavivá sú uvedené v tabuľke č.9.
TABUĽKA č. 9 Zloženie tavív.

Stupeň taviva	Oblasť použitia	Chemické zloženie %
	Spájkovanie vodivých častí z medi, mosadze a bronzu.	kolofónia-30, Etylalkohol-70.
	Spájkovanie vodičových výrobkov z medi a jej zliatin, hliníka, konštantánu, manganínu, striebra.	vazelína-63, trietanolamín-6,5, kyselina salicylová - 6,3, Etylalkohol-24.2.
	Spájkovanie výrobkov z hliníka a jeho zliatin zinkovými a hliníkovými spájkami.	fluorid sodný-8, chlorid lítny-36, chlorid zinok-16, Chlorid draselný - 40.
Vodný roztok chloridu zinočnatého	Spájkovanie ocele, medi a jej zliatin.	chlorid zinok-40, Voda - 60.
	Spájkovanie hliníkových drôtov s meďou.	fluoroboritan kademnatý-10, fluoroboritan amónny-8, trietanolamín-82.

Na spájkovanie hliníkových jednožilových vodičov 2,5-10 mm2. použite spájkovačku. Krútenie jadier sa vykonáva dvojitým skrúcaním s drážkou.


Pri spájkovaní sa drôty zahrievajú, kým sa spájka nezačne topiť. Pretrite drážku spájkovacou tyčinkou, pocínujte pramene a vyplňte drážku spájkou, najskôr na jednej a potom na druhej strane. Na spájkovanie hliníkových vodičov veľkých častí sa používa plynový horák.
Jednožilové a lankové medené vodiče sú spájkované pocínovaným prameňom bez drážky v kúpeli roztavenej spájky.
V tabuľke č.10 sú uvedené teploty tavenia a spájkovania niektorých druhov spájok a ich rozsah.

TABUĽKA č.10

	Teplota topenia	Teplota spájkovania	Oblasť použitia
			Pocínovanie a spájkovanie koncov hliníkových drôtov.
			Spájkovanie spojov, spájanie hliníkových drôtov okrúhleho a obdĺžnikového prierezu pri navíjaní transformátorov.
			Spájkovanie nalievaním hliníkových drôtov veľkého prierezu.
			Spájkovanie hliníka a jeho zliatin.
			Spájkovanie a pocínovanie vodivých dielov z medi a jej zliatin.
			Cínovanie, spájkovanie medi a jej zliatin.
			Spájkovacie diely z medi a jej zliatin.
			Spájkovanie polovodičových zariadení.
			Spájkovacie poistky.
POSSu 40-05			Spájkovanie kolektorov a sekcií elektrických strojov, prístrojov.

Spojenie hliníkových vodičov s medenými vodičmi sa vykonáva rovnakým spôsobom ako spojenie dvoch hliníkových vodičov, pričom hliníkový vodič sa najskôr pocínuje spájkou „A“ a potom spájkou POSSU. Po ochladení sa miesto spájkovania izoluje.
V poslednej dobe sa čoraz viac používajú spojovacie tvarovky, kde sú vodiče spojené skrutkami v špeciálnych spojovacích častiach.

uzemnenie .

Z dlhých pracovných materiálov sa "unavia" a opotrebujú. V prípade prehliadnutia sa môže stať, že niektorá vodivá časť odpadne a spadne na telo jednotky. Už vieme, že napätie v sieti je spôsobené potenciálnym rozdielom. Na zemi je zvyčajne potenciál nulový a ak jeden z drôtov spadne na puzdro, potom sa napätie medzi zemou a puzdrom bude rovnať sieťovému napätiu. Dotyk tela jednotky je v tomto prípade smrteľný.
Človek je tiež vodič a môže cez seba prenášať prúd z tela do zeme alebo do podlahy. V tomto prípade je osoba pripojená k sieti v sérii, a preto celý zaťažovací prúd zo siete prechádza cez osobu. Aj keď je zaťaženie siete malé, stále hrozí značné problémy. Odpor priemerného človeka je približne 3 000 ohmov. Výpočet prúdu vykonaný podľa Ohmovho zákona ukáže, že cez osobu preteká prúd I \u003d U / R \u003d 220/3000 \u003d 0,07 A. Zdalo by sa to málo, ale môže to zabiť.
Aby ste tomu zabránili, urobte to uzemnenie. Tie. úmyselne pripojte kryty elektrických zariadení k zemi, aby ste v prípade poruchy krytu spôsobili skrat. V tomto prípade sa ochrana aktivuje a vypne chybnú jednotku.
Uzemňovače sú uložené v zemi, privarením sú k nim pripevnené uzemňovacie vodiče, ktoré sú priskrutkované ku všetkým jednotkám, ktorých kryty môžu byť pod napätím.
Okrem toho, ako ochranné opatrenie, nulovanie. Tie. nula je spojená s telom. Princíp fungovania ochrany je podobný uzemneniu. Jediný rozdiel je v tom, že uzemnenie závisí od charakteru pôdy, jej vlhkosti, hĺbky uzemňovacích elektród, stavu mnohých spojov atď. a tak ďalej. A nulovanie priamo spája telo jednotky so zdrojom prúdu.
Pravidlá pre inštaláciu elektroinštalácie hovoria, že s nulovacím zariadením nie je potrebné uzemňovať elektroinštaláciu.
uzemňovací vodič je kovový vodič alebo skupina vodičov v priamom kontakte so zemou. Existujú nasledujúce typy uzemňovacích vodičov:

1. do hĺbky vyrobené z pásovej alebo kruhovej ocele a položené vodorovne na dne stavebných jám po obvode ich základov;
2. Horizontálne vyrobené z kruhovej alebo pásovej ocele a položené v priekope;
3. vertikálne- z oceľových tyčí zvislo vtlačených do zeme.

Pre uzemňovacie elektródy sa používa kruhová oceľ s priemerom 10 - 16 mm, pásová oceľ s prierezom 40x4 mm, kusy uhlovej ocele 50x50x5 mm.
Dĺžka zvislých zaskrutkovaných a zalisovaných uzemňovacích elektród - 4,5 - 5 m; zbíjané - 2,5 - 3 m.
V priemyselných priestoroch s elektrickými inštaláciami s napätím do 1 kV sa používajú uzemňovacie vedenia s prierezom najmenej 100 metrov štvorcových. mm a s napätím nad 1 kV - najmenej 120 kV. mm
Najmenšie prípustné rozmery oceľových uzemňovacích vodičov (v mm) sú uvedené v tabuľke č.11

TABUĽKA č.11

Najmenšie prípustné rozmery medených a hliníkových uzemňovacích a nulových vodičov (v mm) sú uvedené v tabuľke č.12

TABUĽKA č.12

Nad dnom výkopu by mali vertikálne uzemňovacie elektródy vyčnievať o 0,1 - 0,2 m, aby sa uľahčilo zváranie vodorovných tyčí k nim (okrúhla oceľ je odolnejšia voči korózii ako pásová oceľ). Vodorovné uzemňovacie elektródy sú položené v zákopoch s hĺbkou 0,6 - 0,7 m od úrovne plánovacej značky zeme.
Na miestach vstupu vodičov do budovy sú inštalované identifikačné značky uzemňovacieho vodiča. Uzemňovacie vodiče a uzemňovacie vodiče umiestnené v zemi nie sú lakované. Ak pôda obsahuje nečistoty spôsobujúce zvýšenú koróziu, používajú sa uzemňovacie elektródy so zväčšeným prierezom, najmä kruhová oceľ s priemerom 16 mm, pozinkované alebo pomedené uzemňovacie elektródy, prípadne sa používa elektrická ochrana uzemňovacích elektród proti korózii. uskutočnené.
Uzemňovacie vodiče sa ukladajú vodorovne, zvisle alebo rovnobežne so šikmými stavebnými konštrukciami. V suchých miestnostiach sa uzemňovacie vodiče ukladajú priamo na betónové a tehlové podklady s pásikmi upevnenými hmoždinkami a vo vlhkých a najmä vlhkých miestnostiach, ako aj v miestnostiach s agresívnou atmosférou - na obklady alebo podpery (držiaky) vo vzdialenosti cca. najmenej 10 mm od základne.
Vodiče sú upevnené vo vzdialenostiach 600 - 1 000 mm na rovných úsekoch, 100 mm na odbočkách od vrcholov rohov, 100 mm od odbočovacích bodov, 400 - 600 mm od úrovne podlahy priestorov a minimálne 50 mm od spodného povrchu. odnímateľných stropov kanálov.
Otvorené uzemňovacie a neutrálne ochranné vodiče majú výraznú farbu - žltý pás pozdĺž vodiča je namaľovaný na zelenom pozadí.
Je zodpovednosťou elektrikárov pravidelne kontrolovať stav zeme. Za týmto účelom sa zemný odpor meria meggerom. PUE. Nasledujúce hodnoty odporu uzemňovacích zariadení v elektrických inštaláciách sú regulované (tabuľka č. 13).

TABUĽKA č.13

Uzemňovacie zariadenia (uzemnenie a uzemnenie) na elektrických inštaláciách sa vykonávajú vo všetkých prípadoch, ak je striedavé napätie rovné alebo vyššie ako 380 V a jednosmerné napätie je vyššie alebo rovné 440 V;
Pri striedavom napätí od 42 V do 380 V a od 110 V do 440 V DC sa uzemnenie vykonáva v miestnostiach so zvýšeným nebezpečenstvom, ako aj v obzvlášť nebezpečných a vonkajších inštaláciách. Uzemnenie a uzemnenie vo výbušných zariadeniach sa vykonáva pri akomkoľvek napätí.
Ak charakteristiky uzemnenia nespĺňajú prijateľné normy, vykonajú sa práce na obnovení uzemnenia.

krokové napätie.

V prípade prerušenia vodiča a jeho kontaktu so zemou alebo telom jednotky sa napätie rovnomerne „rozleje“ po povrchu. V mieste, kde sa uzemňovací vodič dotýka, sa rovná sieťovému napätiu. Ale čím ďalej od stredu kontaktu, tým väčší je pokles napätia.
Avšak pri napätí medzi potenciálmi tisícok a desaťtisíc voltov, dokonca aj niekoľko metrov od bodu, kde sa dotkne uzemňovací vodič, bude napätie pre človeka stále nebezpečné. Keď človek vstúpi do tejto zóny, ľudským telom pretečie prúd (pozdĺž okruhu: zem - chodidlo - koleno - slabiny - ďalšie koleno - ďalšie chodidlo - zem). Pomocou Ohmovho zákona je možné rýchlo vypočítať, aký prúd potečie, a predstaviť si dôsledky. Keďže napätie sa v skutočnosti vyskytuje medzi nohami človeka, dostalo meno - krokové napätie.
Nemali by ste pokúšať osud, keď uvidíte drôt visiaci na stĺpe. Musia sa prijať opatrenia na bezpečnú evakuáciu. A opatrenia sú:
Po prvé, nehýbte sa veľkým krokom. Je potrebné, aby ste sa miešajúcimi krokmi, bez toho, aby ste zdvihli nohy zo zeme, vzdialili od miesta kontaktu.
Po druhé, nemôžete spadnúť a plaziť sa!
A po tretie, pred príchodom pohotovostného tímu je potrebné obmedziť prístup ľudí do nebezpečnej zóny.

Trojfázový prúd.

Vyššie sme zistili, ako funguje generátor a jednosmerný motor. Ale tieto motory majú množstvo nevýhod, ktoré bránia ich použitiu v priemyselnej elektrotechnike. AC stroje sa stali rozšírenejšími. Súčasným odstraňovacím zariadením v nich je krúžok, ktorý sa ľahšie vyrába a udržiava. Striedavý prúd nie je o nič horší ako jednosmerný a v niektorých ohľadoch ho prekonáva. Jednosmerný prúd tečie vždy rovnakým smerom pri konštantnej hodnote. Striedavý prúd mení smer alebo veľkosť. Jeho hlavnou charakteristikou je frekvencia, meraná v Hertz. Frekvencia udáva, koľkokrát za sekundu prúd zmení smer alebo amplitúdu. V európskom štandarde je priemyselná frekvencia f=50 Hertz, v americkom štandarde f=60 Hertz.
Princíp činnosti motorov a alternátorov je rovnaký ako pri jednosmerných strojoch.
Motory na striedavý prúd majú problém s orientáciou smeru otáčania. Je potrebné buď posunúť smer prúdu pomocou prídavných vinutí, alebo použiť špeciálne štartovacie zariadenia. Tento problém vyriešilo použitie trojfázového prúdu. Podstatou jeho "zariadenia" je, že tri jednofázové systémy sú spojené do jedného - trojfázového. Tri vodiče dodávajú prúd s miernym oneskorením od seba. Tieto tri drôty sa vždy nazývajú "A", "B" a "C". Prúd tečie nasledujúcim spôsobom. Vo fáze „A“ do záťaže az nej sa vracia vo fáze „B“, z fázy „B“ do fázy „C“ a z fázy „C“ do „A“.
Existujú dva trojfázové prúdové systémy: trojvodičové a štvorvodičové. Prvý sme už opísali. A v druhom je štvrtý neutrálny vodič. V takomto systéme je prúd dodávaný vo fázach a odvádzaný v nule. Tento systém sa ukázal ako taký pohodlný, že sa teraz používa všade. Je to pohodlné, vrátane skutočnosti, že nemusíte niečo prerábať, ak potrebujete do záťaže zahrnúť iba jeden alebo dva drôty. Stačí pripojiť/odpojiť a je to.
Napätie medzi fázami sa nazýva lineárne (Ul) a rovná sa napätiu vo vedení. Napätie medzi fázou (Uf) a nulovým vodičom sa nazýva fáza a vypočíta sa podľa vzorca: Uf \u003d Ul / V3; Nahor \u003d Ul / 1,73.
Každý elektrikár robí tieto výpočty už dlho a vie naspamäť štandardnú sériu napätí (tabuľka č. 14).

TABUĽKA č.14

Pri pripájaní jednofázových záťaží k trojfázovej sieti je potrebné sledovať rovnomernosť pripojenia. V opačnom prípade sa ukáže, že jeden drôt bude silne preťažený, zatiaľ čo ostatné dva zostanú nečinné.
Všetky trojfázové elektrické stroje majú tri páry pólov a orientujú smer otáčania spojením fáz. Zároveň na zmenu smeru otáčania (elektrikári hovoria - REVERSE) stačí prehodiť len dve fázy, ľubovoľné.
Podobne aj s generátormi.

Zahrnutie do "trojuholníka" a "hviezdy".

Existujú tri schémy pripojenia trojfázového zaťaženia k sieti. Najmä na skrinkách elektromotorov je kontaktná skrinka s vodičmi vinutia. Označenie na svorkovniciach elektrických strojov je nasledovné:
začiatok vinutí C1, C2 a C3, respektíve konce C4, C5 a C6 (obrázok úplne vľavo).

Podobné označenie je pripojené aj k transformátorom.
spojenie „trojuholník“. zobrazené na obrázku uprostred. Pri takomto pripojení celý prúd z fázy do fázy prechádza jedným zaťažovacím vinutím a v tomto prípade spotrebiteľ pracuje na plný výkon. Obrázok úplne vpravo znázorňuje pripojenia v svorkovnici.
hviezdicové spojenie dokáže „robiť“ bez nuly. Pri tomto spojení je lineárny prúd prechádzajúci dvoma vinutiami rozdelený na polovicu a podľa toho spotrebiteľ pracuje s polovičnou silou.

Pri pripojení ""do hviezdy"" s neutrálnym vodičom sa do každého vinutia záťaže dodáva iba fázové napätie: Uph = Ul / V3. Sila spotrebiteľa je na V3 menšia.

Elektromobily z opravy.

Veľkým problémom sú staré motory, ktoré vyšli z opravy. Takéto stroje spravidla nemajú dosky a koncové výstupy. Drôty trčia z puzdier a vyzerajú ako rezance z mlynčeka na mäso. A ak ich pripojíte nesprávne, motor sa v najlepšom prípade prehreje av najhoršom prípade vyhorí.
Stáva sa to preto, že jedno z troch nesprávne pripojených vinutí sa pokúsi otočiť rotor motora v smere opačnom k ​​otáčaniu, ktoré vytvárajú ďalšie dve vinutia.
Aby sa to nestalo, je potrebné nájsť konce vinutia s rovnakým názvom. Aby ste to dosiahli, pomocou testera sú všetky vinutia „zazvonené“ a súčasne sa kontroluje ich integrita (neprítomnosť prerušenia a porucha na puzdre). Pri hľadaní koncov vinutí sú označené. Reťaz je zostavená nasledovne. Navrhovaný začiatok druhého vinutia pripojíme k zamýšľanému koncu prvého vinutia, pripojíme koniec druhého k začiatku tretieho a zo zostávajúcich koncov odčítame hodnoty ohmmetra.
Hodnotu odporu zadáme do tabuľky.

Potom obvod rozoberieme, miestami vymeníme koniec a začiatok prvého vinutia a znova zložíme. Ako minule, výsledky merania sa zapisujú do tabuľky.
Potom operáciu zopakujeme znova a vymeníme konce druhého vinutia
Tieto akcie opakujeme toľkokrát, koľko je možných schém prepínania. Hlavnou vecou je presné a presné odčítanie údajov zo zariadenia. Pre presnosť je vhodné celý cyklus merania zopakovať dvakrát.Po vyplnení tabuľky porovnávame výsledky merania.
Diagram bude správny. s najnižším nameraným odporom.

Zahrnutie trojfázového motora do jednofázovej siete.

Existuje potreba, keď musí byť trojfázový motor zapojený do bežnej domácej zásuvky (jednofázová sieť). Na tento účel sa metódou fázového posunu pomocou kondenzátora násilne vytvorí tretia fáza.

Na obrázku je znázornené pripojenie motora podľa schémy "trojuholník" a "hviezda". „Nula“ je pripojená k jednému výstupu, k druhej fáze je fáza pripojená aj k tretiemu výstupu, ale cez kondenzátor. Na otáčanie hriadeľa motora v požadovanom smere sa používa štartovací kondenzátor, ktorý je pripojený k sieti paralelne s pracovným.
Pri sieťovom napätí 220 V a frekvencii 50 Hz sa kapacita pracovného kondenzátora v μF vypočíta podľa vzorca, Srab \u003d 66 Rnom, Kde rnom je menovitý výkon motora v kW.
Kapacita štartovacieho kondenzátora sa vypočíta podľa vzorca, Zostup \u003d 2 Srab \u003d 132 Rnom.
Na spustenie nie príliš výkonného motora (do 300 W) nemusí byť potrebný štartovací kondenzátor.

Magnetický spínač.

Pripojenie motora do siete pomocou klasického spínača poskytuje obmedzenú možnosť regulácie.
Navyše v prípade núdzového výpadku prúdu (napríklad vypadnutie poistiek) stroj prestane fungovať, no po oprave siete sa motor naštartuje bez ľudského príkazu. To môže viesť k nehode.
Potreba ochrany pred vymiznutím prúdu v sieti (elektrikári hovoria NULA OCHRANA) viedla k vynálezu magnetického štartéra. V princípe ide o obvod využívajúci nami už popísané relé.
Na zapnutie stroja použite reléové kontakty "DO" a tlačidlo S1.
Obvod cievky relé tlačidla "DO" prijíma energiu a kontakty relé K1 a K2 sa zatvoria. Motor je napájaný a beží. Po uvoľnení tlačidla však okruh prestane fungovať. Preto jeden z kontaktov relé "DO" použiť na prepínanie gombíkov.
Teraz, po otvorení kontaktu tlačidla, relé nestráca energiu, ale naďalej drží svoje kontakty v zatvorenej polohe. A na vypnutie okruhu použite tlačidlo S2.
Správne zostavený obvod po vypnutí siete sa nezapne, kým na to osoba nedá príkaz.

Montáž a schémy zapojenia.

V predchádzajúcom odseku sme nakreslili schému magnetického štartéra. Táto schéma je zásadný. Ukazuje, ako zariadenie funguje. Zahŕňa prvky použité v tomto zariadení (obvod). Hoci relé alebo stýkač môže mať viac kontaktov, zakreslené sú len tie, ktoré budú použité. Drôty sú kreslené, pokiaľ je to možné, v priamych líniách a nie prirodzeným spôsobom.
Spolu so schémami zapojenia sa používajú schémy zapojenia. Ich úlohou je ukázať, ako majú byť prvky elektrickej siete alebo zariadenia namontované. Ak má relé niekoľko kontaktov, sú označené všetky kontakty. Na výkrese sú umiestnené tak, ako budú po inštalácii, body pripojenia drôtov sú nakreslené tam, kde majú byť skutočne pripevnené atď. Nižšie je na ľavom obrázku zobrazený príklad schémy zapojenia a na pravom obrázku je schéma zapojenia toho istého zariadenia.

Silové obvody. Riadiace obvody.

So znalosťami vieme rýchlo vypočítať požadovaný prierez drôtu. Výkon motora je nepomerne vyšší ako výkon cievky relé. Preto sú vodiče vedúce k hlavnej záťaži vždy hrubšie ako vodiče vedúce k ovládacím zariadeniam.
Predstavme si pojem silové obvody a riadiace obvody.
Silové obvody zahŕňajú všetky časti, ktoré vedú prúd do záťaže (vodiče, kontakty, meracie a ovládacie zariadenia). V diagrame sú označené hrubými čiarami. Všetky vodiče a zariadenia na ovládanie, monitorovanie a signalizáciu súvisia s riadiacimi obvodmi. V diagrame sú označené bodkovanými čiarami.

Ako zostaviť elektrické obvody.

Jednou z ťažkostí v práci elektrikára je pochopenie toho, ako prvky obvodu navzájom spolupracujú. Musí byť schopný čítať, porozumieť a zostaviť diagramy.
Pri zostavovaní obvodov postupujte podľa jednoduchých pravidiel:
1. Montáž okruhu by sa mala vykonávať v jednom smere. Napríklad: zostavíme obvod v smere hodinových ručičiek.
2. Pri práci so zložitými, rozvetvenými obvodmi je vhodné ich rozdeliť na jednotlivé časti.
3. Ak má obvod veľa konektorov, kontaktov, spojov, je vhodné obvod rozdeliť na sekcie. Napríklad najprv zostavíme obvod od fázy k spotrebiteľovi, potom ho zostavíme od spotrebiteľa k inej fáze atď.
4. Montáž obvodu by mala začať od fázy.
5. Pri každom pripojení si položte otázku: Čo sa stane, ak sa teraz pripojí napätie?
V každom prípade by sme po montáži mali dostať uzavretý okruh: Napríklad fáza zásuvky - konektor kontaktu spínača - spotrebiteľ - „nula“ zásuvky.
Príklad: Pokúsme sa zostaviť najbežnejšiu schému v každodennom živote - pripojte domáci luster troch odtieňov. Používame dvojtlačidlový prepínač.
Na začiatok sa rozhodnime sami, ako by mal luster fungovať? Pri zapnutí jedného kľúča vypínača by sa mala rozsvietiť jedna lampa v lustri, pri zapnutí druhého kľúča sa rozsvietia ďalšie dve.
Na diagrame môžete vidieť, že luster aj spínač idú na tri vodiče, zatiaľ čo zo siete ide len pár vodičov.
Na začiatok pomocou indikačného skrutkovača nájdeme fázu a pripojíme ju k spínaču ( nula sa nedá prerušiť). Skutočnosť, že dva vodiče idú z fázy do spínača, by nás nemala zmiasť. Miesto pripojenia vodičov si vyberáme sami. Drôt priskrutkujeme na spoločnú koľajnicu vypínača. Zo spínača pôjdu dva vodiče a podľa toho sa namontujú dva okruhy. Jeden z týchto vodičov je pripojený k objímke lampy. Druhý vodič odvodíme z kazety a pripojíme ho k nule. Obvod jedného svietidla je zostavený. Teraz, ak zapnete kľúč vypínača, lampa sa rozsvieti.
Druhý vodič prichádzajúci zo spínača pripojíme k kazete inej lampy a rovnako ako v prvom prípade pripojíme drôt z kazety k nule. Keď sú spínacie tlačidlá striedavo zapnuté, rozsvietia sa rôzne kontrolky.
Zostáva pripojiť tretiu žiarovku. Pripájame ho paralelne k jednému z hotových obvodov, t.j. odstránime vodiče z kazety pripojenej lampy a pripojíme ju k kazete posledného svetelného zdroja.
Zo schémy je zrejmé, že jeden z drôtov v lustri je spoločný. Zvyčajne sa líši od ostatných dvoch drôtov vo farbe. Spravidla nie je ťažké, bez toho, aby ste videli drôty skryté pod omietkou, správne pripojiť luster.
Ak sú všetky vodiče rovnakej farby, postupujeme nasledovne: jeden vodič pripojíme k fáze a ostatné jeden po druhom voláme indikačným skrutkovačom. Ak indikátor svieti inak (v jednom prípade je jasnejší a v druhom je tlmenejší), potom sme nezvolili „spoločný“ vodič. Vymeňte drôt a zopakujte kroky. Indikátor by mal svietiť rovnako jasne, keď oba vodiče „zvonia“.

Ochrana schémy

Leví podiel nákladov na akúkoľvek jednotku je cena motora. Preťaženie motora vedie k jeho prehriatiu a následnej poruche. Veľká pozornosť sa venuje ochrane motorov pred preťažením.
Už vieme, že pri behu motory odoberajú prúd. Počas normálnej prevádzky (prevádzka bez preťaženia) motor spotrebúva normálny (menovitý) prúd, pri preťažení motor spotrebúva veľmi veľké množstvá prúdu. Činnosť motorov môžeme riadiť zariadeniami, ktoré reagujú na zmeny prúdu v obvode, napr. nadprúdové relé A tepelné relé.
Nadprúdové relé (často označované ako "magnetické uvoľnenie") pozostáva z niekoľkých závitov veľmi hrubého drôtu na pohyblivom jadre zaťaženom pružinou. Relé je inštalované v obvode v sérii so záťažou.
Prúd preteká drôtom vinutia a vytvára okolo jadra magnetické pole, ktoré sa ho snaží pohnúť. Za normálnych prevádzkových podmienok motora je sila pružiny, ktorá drží jadro, väčšia ako magnetická sila. Ale so zvýšením zaťaženia motora (napríklad hosteska vložila do práčky viac bielizne, ako vyžadujú pokyny), prúd sa zvyšuje a magnet „prekoná“ pružinu, jadro sa posúva a pôsobí na pohonu NC kontaktu sa sieť otvorí.
Nadprúdové relé s pracuje s prudkým nárastom zaťaženia elektromotora (preťaženie). Napríklad došlo ku skratu, hriadeľ stroja je zaseknutý atď. Existujú však prípady, keď je preťaženie nevýznamné, ale trvá dlho. V takejto situácii sa motor prehrieva, izolácia vodičov sa roztaví a v konečnom dôsledku motor zlyhá (vyhorí). Aby sa zabránilo vývoju situácie podľa opísaného scenára, používa sa tepelné relé, čo je elektromechanické zariadenie s bimetalovými kontaktmi (doskami), ktoré cez ne prechádzajú elektrickým prúdom.
Keď sa prúd zvýši nad nominálnu hodnotu, zvýši sa zahrievanie dosiek, dosky sa ohnú a otvoria svoj kontakt v riadiacom obvode, čím sa preruší prúd k spotrebiteľovi.
Pre výber ochranných pomôcok môžete použiť tabuľku č.15.

TABUĽKA č.15

			I nom stroja	I magnetické uvoľnenie	Hodnotil som tepelné relé	S alu. žily

automatizácia

V živote sa často stretávame so zariadeniami, ktorých názov je spojený pod všeobecným pojmom - "automatizácia". A hoci takéto systémy vyvíjajú veľmi inteligentní dizajnéri, udržiavajú ich jednoduchí elektrikári. Tohto termínu by ste sa nemali báť. Znamená to len „BEZ ĽUDSKÉHO ZAPOJENIA“.
V automatických systémoch dáva osoba celému systému iba počiatočný príkaz a niekedy ho deaktivuje kvôli údržbe. Zvyšok práce po veľmi dlhú dobu robí systém sám.
Ak sa pozriete pozorne na modernú technológiu, môžete vidieť veľké množstvo automatických systémov, ktoré ju riadia, čím sa znižuje ľudský zásah do tohto procesu na minimum. V chladničke sa automaticky udržiava určitá teplota a na televízore sa nastaví nastavená frekvencia príjmu, svetlo na ulici sa rozsvieti za súmraku a zhasne za úsvitu, pred návštevníkmi sa otvárajú dvere supermarketu a moderné práčky “ samostatne“ vykonávať celý proces prania, pláchania, odstreďovania a sušenia spodnej bielizne. Príkladov možno uviesť donekonečna.
Vo svojom jadre všetky automatizačné obvody opakujú obvod konvenčného magnetického štartéra, čo do tej či onej miery zlepšuje jeho rýchlosť alebo citlivosť. Namiesto tlačidiel „ŠTART“ a „STOP“ vložíme do už známeho štartovacieho okruhu kontakty B1 a B2, ktoré sa spúšťajú rôznymi vplyvmi, napríklad teplotou, a získame automatizáciu chladničky.


Keď teplota stúpne, kompresor sa zapne a poháňa chladič do mrazničky. Keď teplota klesne na požadovanú (nastavenú) hodnotu, ďalším takýmto tlačidlom sa čerpadlo vypne. Spínač S1 v tomto prípade zohráva úlohu ručného spínača na vypnutie obvodu, napríklad počas údržby.
Tieto kontakty sú tzv senzory" alebo " citlivé prvky". Snímače majú iný tvar, citlivosť, možnosti nastavenia a účel. Ak napríklad prekonfigurujete snímače chladničky a namiesto kompresora pripojíte ohrievač, získate systém udržiavania tepla. A pripojením svietidiel získame systém údržby osvetlenia.
Takých variácií môže byť nekonečne veľa.
vo všeobecnosti účel systému je určený účelom snímačov. Preto sa v každom jednotlivom prípade používajú iné snímače. Štúdium každého konkrétneho snímacieho prvku nemá veľký zmysel, keďže sa neustále zdokonaľujú a menia. Je účelnejšie pochopiť princíp činnosti snímačov vo všeobecnosti.

Osvetlenie

V závislosti od vykonávaných úloh je osvetlenie rozdelené do nasledujúcich typov:

1. Pracovné osvetlenie - poskytuje potrebné osvetlenie na pracovisku.
2. Bezpečnostné osvetlenie - inštalované pozdĺž hraníc chránených oblastí.
3. Núdzové osvetlenie - je určené na vytvorenie podmienok pre bezpečnú evakuáciu osôb v prípade núdzového vypnutia pracovného osvetlenia v miestnostiach, priechodoch a schodiskách, ako aj na pokračovanie v práci, kde túto prácu nemožno zastaviť.

A čo by sme robili bez obyčajnej Iľjičovej žiarovky? Predtým, na úsvite elektrifikácie, nám svietili lampy s uhlíkovými elektródami, ktoré však rýchlo vyhoreli. Neskôr sa začali používať volfrámové vlákna, pričom z žiaroviek sa odčerpával vzduch. Takéto lampy vydržali dlhšie, ale boli nebezpečné kvôli možnosti prasknutia žiarovky. Vo vnútri žiaroviek moderných žiaroviek sa čerpá inertný plyn; takéto žiarovky sú bezpečnejšie ako ich predchodcovia.
Vyrábajú sa žiarovky s bankami a podstavcami rôznych tvarov. Všetky žiarovky majú množstvo výhod, ktorých vlastníctvo zaručuje ich používanie po dlhú dobu. Uvádzame tieto výhody:

1. Kompaktnosť;
2. Schopnosť pracovať s AC aj DC.
3. Neovplyvnené prostredím.
4. Rovnaký svetelný výkon počas celej životnosti.

Spolu s uvedenými výhodami majú tieto svietidlá veľmi krátku životnosť (cca 1000 hodín).
V súčasnosti sa v dôsledku zvýšeného svetelného výkonu široko používajú rúrkové halogénové žiarovky.
Stáva sa, že lampy vyhoria neprimerane často a zdá sa, že bez dôvodu. Môže k tomu dôjsť v dôsledku náhlych prepätí napätia v sieti, s nerovnomerným rozložením záťaže vo fázach, ako aj z iných dôvodov. Tejto „nehanbe“ možno skoncovať, ak lampu vymeníte za výkonnejšiu a do obvodu zaradíte prídavnú diódu, ktorá vám umožní znížiť napätie v obvode na polovicu. Výkonnejšia lampa bude zároveň svietiť rovnako ako predchádzajúca, bez diódy, no jej životnosť sa zdvojnásobí a spotreba elektriny, ako aj poplatok za ňu ostanú na rovnakej úrovni. .

Rúrkové fluorescenčné nízkotlakové ortuťové výbojky

podľa spektra vyžarovaného svetla sa delia na tieto typy:
LB - biela.
LHB - studená biela.
LTB - teplá biela.
LD - deň.
LDC - denné svetlo, správne podanie farieb.
Fluorescenčné ortuťové výbojky majú nasledujúce výhody:

1. Vysoký svetelný výkon.
2. Dlhá životnosť (až 10 000 hodín).
3. Jemné svetlo
4. Široké spektrálne zloženie.

Okrem toho majú žiarivky množstvo nevýhod, ako napríklad:

1. Zložitosť schémy pripojenia.
2. Veľké veľkosti.
3. Nemožnosť použitia svietidiel určených na striedavý prúd v sieti jednosmerného prúdu.
4. Závislosť od teploty okolia (pri teplotách pod 10 stupňov Celzia nie je zaručené zapálenie lámp).
5. Zníženie svetelného výkonu ku koncu prevádzky.
6. Pulzácie škodlivé pre ľudské oko (možno ich znížiť iba kombinovaným použitím niekoľkých lámp a použitím zložitých spínacích obvodov).

Vysokotlakové ortuťové oblúkové výbojky

majú vyšší svetelný výkon a používajú sa na osvetlenie veľkých priestorov a plôch. Medzi výhody svietidiel patria:

1. Dlhá životnosť.
2. Kompaktnosť.
3. Odolnosť voči podmienkam prostredia.

Nevýhody svietidiel uvedené nižšie bránia ich použitiu na domáce účely.

1. V spektre svietidiel dominujú modrozelené lúče, čo vedie k nesprávnemu vnímaniu farieb.
2. Lampy fungujú iba na striedavý prúd.
3. Svietidlo je možné zapnúť iba cez predradníkovú tlmivku.
4. Po zapnutí svieti lampa až 7 minút.
5. Opätovné zapálenie lampy aj po krátkodobom vypnutí je možné až po takmer úplnom vychladnutí (t.j. po cca 10 minútach).
6. Svietidlá majú výrazné pulzácie svetelného toku (väčšie ako u žiariviek).

V poslednej dobe sa čoraz častejšie používajú metalhalogenidové (DRI) a metalhalogenidové zrkadlové (DRIZ) výbojky, ktoré majú lepšie podanie farieb, ako aj sodíkové výbojky (DNAT), ktoré vyžarujú zlatobiele svetlo.

Elektroinštalácie.

Existujú tri typy vedenia.
OTVORENÉ- kladené na povrchy stien stropov a iných prvkov budov.
Skryté- položené vo vnútri konštrukčných prvkov budov, a to aj pod odnímateľné panely, podlahy a stropy.
Vonku- položené na vonkajších povrchoch budov, pod prístreškami, vrátane medzi budovami (nie viac ako 4 rozpätia 25 metrov, mimo ciest a elektrických vedení).
Pri otvorenom spôsobe zapojenia musia byť dodržané nasledujúce požiadavky:

• Na horľavých podkladoch sa pod drôty ukladá azbestový plech s hrúbkou najmenej 3 mm s výstupkom plechu v dôsledku okrajov drôtu najmenej 10 mm.
• Drôty s deliacou stenou je možné upevniť klincami s ebonitovými podložkami umiestnenými pod klobúkom.
• Pri otočení drôtu na hrane (t.j. 90 stupňov) sa vo vzdialenosti 65 - 70 mm odreže oddeľovacia fólia a jadro najbližšie k závitu sa ohne dovnútra závitu.
• Pri pripájaní holých drôtov k izolátorom by sa tieto mali inštalovať obrubou nadol, bez ohľadu na to, kde sú pripevnené. Drôty by v tomto prípade mali byť mimo dosahu pre náhodný kontakt.
• Pri akomkoľvek spôsobe kladenia vodičov je potrebné pamätať na to, že vedenie by malo byť iba vertikálne alebo horizontálne a rovnobežné s architektonickými líniami budovy (výnimka je možná pre skryté vedenie uložené vo vnútri konštrukcií s hrúbkou viac ako 80 mm) .
• Cesty pre elektrické zásuvky sú umiestnené vo výške vývodov (800 alebo 300 mm od podlahy) alebo v rohu medzi priečkou a hornou časťou stropu.
• Zostupy a výstupy na spínače a svietidlá sa vykonávajú iba vertikálne.

Elektroinštalačné zariadenia sú pripojené:

• Spínače a spínače vo výške 1,5 metra od podlahy (v školách a predškolských zariadeniach 1,8 metra).
• Konektory (zásuvky) vo výške 0,8 - 1 m od podlahy (v školských a predškolských zariadeniach 1,5 metra)
• Vzdialenosť od uzemnených zariadení musí byť aspoň 0,5 metra.
• Zásuvky nad soklom inštalované vo výške 0,3 metra a nižšie musia mať ochranné zariadenie, ktoré zásuvky po vytiahnutí zástrčky uzavrie.

Pri pripájaní elektroinštalačných zariadení treba pamätať na to, že nulu nemožno zlomiť. Tie. iba fáza by mala byť vhodná pre spínače a spínače a mala by byť pripojená k pevným častiam zariadenia.
Drôty a káble sú označené písmenami a číslami:
Prvé písmeno označuje materiál jadra:
A - hliník; AM - hliník-meď; AC - vyrobené z hliníkovej zliatiny. Neprítomnosť písmen znamená, že vodiče sú medené.
Nasledujúce písmená označujú typ izolácie jadra:
PP - plochý drôt; R - guma; B - polyvinylchlorid; P - polyetylén.
Prítomnosť nasledujúcich písmen naznačuje, že nemáme čo do činenia s drôtom, ale s káblom. Písmená označujú materiál plášťa kábla: A - hliník; C - olovo; N - nairit; P - polyetylén; ST - oceľový vlnitý.
Izolácia jadra má označenie podobné drôtom.
O materiáli ochranného krytu hovoria štvrté písmená od začiatku: G - bez krytu; B - pancierové (oceľová páska).
Čísla v označení vodičov a káblov označujú nasledovné:
Prvá číslica je počet jadier
Druhá číslica je prierez jadra v metroch štvorcových. mm.
Tretia číslica je menovité napätie siete.
Napríklad:
AMPPV 2x3-380 - drôt s hliníkovo-medenými vodičmi, plochý, v PVC izolácii. Dva drôty s prierezom 3 metre štvorcových. mm. každý s menovitým napätím 380 voltov, príp
VVG 3x4-660 - drôt s 3 medenými vodičmi s prierezom 4 metrov štvorcových. mm. každý z polyvinylchloridovej izolácie a rovnakého plášťa bez ochranného krytu, určený pre 660 voltov.

Poskytovanie prvej pomoci obetiam úrazu elektrickým prúdom.

Ak je osoba zasiahnutá elektrickým prúdom, musia sa prijať neodkladné opatrenia na rýchle vyslobodenie postihnutého z jeho účinkov a okamžite poskytnúť postihnutému lekársku pomoc. Aj najmenšie oneskorenie pri poskytovaní takejto pomoci môže viesť k smrti. Ak nie je možné vypnúť napätie, obeť by mala byť zbavená živých častí. Ak dôjde k zraneniu osoby vo výške, pred vypnutím prúdu sa prijmú opatrenia na zabránenie pádu obete (osoba sa vezme na ruky alebo sa stiahne pod miesto údajného pádu plachtou, silnou tkaninou alebo mäkkou látkou). materiál je umiestnený). Na oslobodenie obete od živých častí pri sieťovom napätí do 1000 voltov sa používajú suché improvizované predmety, ako je drevený stĺp, doska, oblečenie, lano alebo iné nevodivé materiály. Osoba poskytujúca pomoc by mala používať elektrické ochranné prostriedky (dielektrická podložka a rukavice) a vziať si iba oblečenie obete (za predpokladu, že je oblečenie suché). Pri napätí nad 1000 voltov treba na vyslobodenie postihnutého použiť izolačnú tyč alebo kliešte, pričom záchranca musí mať dielektrickú obuv a rukavice. Ak je postihnutý v bezvedomí, ale má stabilné dýchanie a pulz, treba ho pohodlne položiť na rovnú podložku, rozopnutý odev, priviesť k vedomiu čpavkom a pokropiť vodou, zabezpečiť čerstvý vzduch a úplný odpočinok. Ihneď a súčasne s poskytnutím prvej pomoci treba privolať lekára. Ak postihnutý dýcha zle, zriedkavo a kŕčovito, alebo ak nie je monitorované dýchanie, treba okamžite začať KPR (kardiopulmonálnu resuscitáciu). Umelé dýchanie a stláčanie hrudníka by sa malo vykonávať nepretržite až do príchodu lekára. O otázke vhodnosti alebo zbytočnosti ďalšej KPR rozhoduje LEN lekár. Musíte byť schopní vykonávať KPR.

Prúdový chránič (RCD).

Zariadenia na zvyškový prúd určené na ochranu osoby pred úrazom elektrickým prúdom v skupinových vedeniach napájajúcich zásuvky. Odporúča sa na inštaláciu do elektrických obvodov obytných priestorov, ako aj akýchkoľvek iných priestorov a objektov, kde sa môžu zdržiavať ľudia alebo zvieratá. Funkčne sa RCD skladá z transformátora, ktorého primárne vinutia sú pripojené k fázovým (fázovým) a nulovým vodičom. K sekundárnemu vinutiu transformátora je pripojené polarizované relé. Pri normálnej prevádzke elektrického obvodu je vektorový súčet prúdov cez všetky vinutia nulový. V súlade s tým je napätie na svorkách sekundárneho vinutia tiež nulové. V prípade úniku "na zem" sa zmení súčet prúdov a v sekundárnom vinutí sa objaví prúd, ktorý spôsobí činnosť polarizovaného relé, ktoré otvorí kontakt. Raz za tri mesiace sa odporúča skontrolovať funkčnosť RCD stlačením tlačidla "TEST". RCD sa delia na nízkocitlivé a vysokocitlivé. Nízka citlivosť (zvodové prúdy 100, 300 a 500 mA) na ochranu obvodov, ktoré nemajú priamy kontakt s ľuďmi. Fungujú pri poškodení izolácie elektrického zariadenia. Vysoko citlivé prúdové chrániče (zvodové prúdy 10 a 30 mA) sú určené na ochranu, keď sa servisný personál môže dotknúť zariadenia. Pre komplexnú ochranu osôb, elektrických zariadení a rozvodov sa navyše vyrábajú diferenciálne ističe, ktoré plnia funkcie prúdového chrániča aj ističa.

Prúdové usmerňovacie obvody.

V niektorých prípadoch je potrebné previesť striedavý prúd na jednosmerný prúd. Ak uvažujeme striedavý elektrický prúd vo forme grafického obrazu (napríklad na obrazovke osciloskopu), uvidíme sínusoidu pretínajúcu ordinátu s frekvenciou kmitov rovnajúcou sa frekvencii prúdu v sieti.

Diódy (diódové mostíky) sa používajú na usmernenie striedavého prúdu. Dióda má jednu zaujímavú vlastnosť - prepúšťať prúd iba jedným smerom (akoby „odreže“ spodnú časť sínusoidy). Existujú nasledujúce usmerňovacie obvody striedavého prúdu. Polvlnový obvod, ktorého výstupom je pulzujúci prúd rovný polovici sieťového napätia.

Celovlnný obvod tvorený diódovým mostíkom zo štyroch diód, na výstupe ktorého budeme mať konštantný prúd sieťového napätia.

Troj-polvlnový obvod je tvorený mostíkom pozostávajúcim zo šiestich diód v trojfázovej sieti. Na výstupe budeme mať dve fázy jednosmerného prúdu s napätím Uv \u003d Ul x 1,13.

transformátory

Transformátor je zariadenie, ktoré premieňa striedavý prúd jednej veľkosti na rovnaký prúd inej veľkosti. Transformácia nastáva v dôsledku prenosu magnetického signálu z jedného vinutia transformátora do druhého cez kovové jadro. Na zníženie strát pri premene je jadro zostavené s doskami vyrobenými zo špeciálnych feromagnetických zliatin.


Výpočet transformátora je jednoduchý a v podstate je riešením pomeru, ktorého základnou jednotkou je transformačný pomer:
K =UP/Uv =WP/WV, Kde UP a U V - primárne a sekundárne napätie, WP A WV - respektíve počet závitov primárneho a sekundárneho vinutia.
Po analýze tohto pomeru môžete vidieť, že v smere transformátora nie je žiadny rozdiel. Ide len o to, ktoré vinutie brať ako primárne.
Ak je jedno z vinutí (akékoľvek) pripojené k zdroju prúdu (v tomto prípade to bude primárne), potom na výstupe sekundárneho vinutia budeme mať vyššie napätie, ak je počet jeho závitov väčší ako počet závitov vinutia. primárne vinutie alebo menej, ak je počet jeho závitov menší ako primárne vinutie.
Často je potrebné zmeniť napätie na výstupe transformátora. Ak na výstupe transformátora nie je „dostatočné“ napätie, je potrebné pridať závity drôtu do sekundárneho vinutia a podľa toho aj naopak.
Výpočet dodatočného počtu závitov drôtu je nasledujúci:
Najprv musíte zistiť, aké napätie padá na jedno otočenie vinutia. Aby sme to dosiahli, rozdeľujeme prevádzkové napätie transformátora počtom závitov vinutia. Predpokladajme, že transformátor má 1000 závitov drôtu v sekundárnom vinutí a 36 voltov na výstupe (a my potrebujeme napríklad 40 voltov).
U\u003d 36/1000 \u003d 0,036 voltov v jednom otočení.
Aby bolo možné získať 40 voltov na výstupe transformátora, musí sa do sekundárneho vinutia pridať 111 závitov drôtu.
40 - 36 / 0,036 = 111 otáčok,
Malo by byť zrejmé, že vo výpočtoch primárneho a sekundárneho vinutia nie je žiadny rozdiel. Len v jednom prípade sa vinutia sčítajú, v druhom prípade sa odpočítajú.

Aplikácie. Výber a aplikácia ochranných prostriedkov.

Istič poskytujú ochranu zariadení pred preťažením alebo skratom a vyberajú sa na základe charakteristík elektroinštalácie, vypínacej schopnosti ističov, hodnoty menovitého prúdu a vypínacej charakteristiky.
Vypínacia schopnosť musí zodpovedať hodnote prúdu na začiatku chránenej časti obvodu. Pri sériovom zapojení je možné použiť zariadenie s nízkou hodnotou skratového prúdu, ak je istič inštalovaný bližšie k zdroju energie s nižším okamžitým vypínacím prúdom ističa ako nasledujúce zariadenia.
Menovité prúdy sa vyberajú tak, aby ich hodnoty boli čo najbližšie k menovitým alebo menovitým prúdom chráneného obvodu. Vypínacie charakteristiky sa určujú s prihliadnutím na to, že krátkodobé preťaženie spôsobené nárazovými prúdmi nesmie spôsobiť ich vypnutie. Okrem toho treba brať do úvahy, že ističe musia mať minimálnu dobu vypnutia v prípade skratu na konci chráneného obvodu.
Najprv je potrebné určiť maximálne a minimálne hodnoty skratového prúdu (SC). Maximálny skratový prúd sa určí zo stavu, kedy dôjde ku skratu priamo na kontaktoch ističa. Minimálny prúd je určený z podmienky, že skrat nastane v najvzdialenejšom úseku chráneného obvodu. Skrat môže nastať tak medzi nulou a fázou, ako aj medzi fázami.
Pre zjednodušený výpočet minimálneho skratového prúdu by ste mali vedieť, že odpor vodičov v dôsledku zahrievania sa zvyšuje na 50% menovitej hodnoty a napätie napájacieho zdroja klesá na 80%. Preto v prípade skratu medzi fázami bude skratový prúd:
ja = 0,8 U/ (1,5r 2L/ S), kde p je špecifický odpor vodičov (pre meď - 0,018 ohmov štvorcových mm / m)
v prípade skratu medzi nulou a fázou:
ja =0,8 Uo/(1,5 p(1+m) L/ S), kde m je pomer plôch prierezov vodičov (ak je materiál rovnaký), alebo pomer nulového a fázového odporu. Stroj musí byť vybraný podľa hodnoty menovitého podmieneného skratového prúdu, ktorý nie je menší ako vypočítaný.
RCD musia byť certifikované v Rusku. Pri výbere RCD sa berie do úvahy schéma pripojenia nulového pracovného vodiča. V uzemňovacom systéme TT je citlivosť RCD určená uzemňovacím odporom pri zvolenom limite bezpečného napätia. Prah citlivosti je určený vzorcom:
ja= U/ Rm, kde U je hraničné bezpečnostné napätie, Rm je odpor uzemnenia.
Pre pohodlie môžete použiť číslo tabuľky 16

TABUĽKA č.16

Citlivosť RCD mA	Zemný odpor Ohm
	Maximálne bezpečné napätie 25V	Maximálne bezpečné napätie 50V

Na ochranu osôb sa používajú RCD s citlivosťou 30 alebo 10 mA.

Zatavená poistka
Prúd tavnej poistky nesmie byť menší ako maximálny prúd inštalácie, berúc do úvahy trvanie jeho toku: jan =jamax/a, kde a \u003d 2,5, ak je T menšie ako 10 sekúnd. a a = 1,6, ak T je väčšie ako 10 sekúnd. jamax =janK, kde K = 5 - 7-násobok štartovacieho prúdu (z údajov na typovom štítku motora)
In - menovitý prúd elektrickej inštalácie po dlhú dobu pretekajúci ochranným zariadením
Imax - maximálny prúd pretekajúci zariadením na krátku dobu (napríklad štartovací prúd)
T - trvanie maximálneho prietoku prúdu cez ochranné zariadenie (napríklad čas zrýchlenia motora)
V domácich elektroinštaláciách je štartovací prúd malý, pri výbere vložky sa môžete zamerať na In.
Po výpočtoch sa zo štandardného rozsahu vyberie najbližšia vyššia hodnota prúdu: 1,2,4,6,10,16,20,25A.
Tepelné relé.
Je potrebné zvoliť také relé, aby In tepelného relé bol v regulačnom rozsahu a bol väčší ako sieťový prúd.

TABUĽKA č.16

	Menovité prúdy	Korekčné limity
	2,5 3,2 4,5 6,3 8 10.
	5,6 6,8 10 12,5 16 25

V každodennom živote sa neustále stretávame s elektrinou. Bez pohybu nabitých častíc nie je možné fungovanie nástrojov a zariadení, ktoré používame. A aby ste si naplno užili tieto výdobytky civilizácie a zabezpečili ich dlhodobú službu, musíte poznať a pochopiť princíp práce.

Elektrotechnika je dôležitá veda

Elektrotechnika odpovedá na otázky súvisiace s výrobou a využitím súčasnej energie na praktické účely. Opísať prístupným jazykom pre nás neviditeľný svet, kde vládne prúd a napätie, však nie je vôbec jednoduché. Preto o granty je neustály dopyt„Elektrina pre figuríny“ alebo „Elektrotechnika pre začiatočníkov“.

Čo študuje táto tajomná veda, aké vedomosti a zručnosti možno získať v dôsledku jej vývoja?

Opis disciplíny "Teoretické základy elektrotechniky"

Záhadnú skratku „TOE“ môžete vidieť v žiackych záznamoch technických odborov. Toto je presne veda, ktorú potrebujeme.

Za dátum zrodu elektrotechniky možno považovať obdobie začiatku XIX storočia, kedy bol vynájdený prvý zdroj jednosmerného prúdu. Fyzika sa stala matkou „novorodeneckého“ odvetvia vedomostí. Následné objavy v oblasti elektriny a magnetizmu obohatili túto vedu o nové fakty a pojmy, ktoré mali veľký praktický význam.

Svoju modernú podobu ako samostatný priemysel nadobudol koncom 19. storočia a odvtedy zahrnuté do učebných osnov technických univerzít a aktívne spolupracuje s inými disciplínami. Takže pre úspešné štúdium elektrotechniky je potrebné mať teoretický základ vedomostí zo školského kurzu fyziky, chémie a matematiky. Na druhej strane sú na TOE založené také dôležité disciplíny, ako napríklad:

• elektronika a rádiová elektronika;
• elektromechanika;
• energetika, svetelná technika a pod.

Ústredným zameraním elektrotechniky je samozrejme prúd a jeho charakteristiky. Ďalej teória hovorí o elektromagnetických poliach, ich vlastnostiach a praktickom využití. V záverečnej časti disciplíny sú popísané zariadenia, v ktorých pracuje energetická elektronika. Po zvládnutí tejto vedy pochopí veľa vo svete okolo seba.

Aký význam má dnes elektrotechnika? Elektrotechnickí pracovníci sa nezaobídu bez znalosti tejto disciplíny:

• elektrikár;
• montér;
• energie.

Všadeprítomnosť elektriny si vyžaduje, aby ju jednoduchý laik študoval, aby bol gramotným človekom a vedel uplatniť svoje vedomosti v bežnom živote.

Je ťažké pochopiť, čo nemôžete vidieť a „cítiť“. Väčšina elektrotechnických učebníc je plná nejasných výrazov a ťažkopádnych schém. Dobré úmysly začiatočníkov študovať túto vedu preto často zostávajú iba plánmi.

V skutočnosti je elektrotechnika veľmi zaujímavá veda a hlavné ustanovenia o elektrine môžu byť uvedené v jazyku dostupnom pre figuríny. Ak k vzdelávaciemu procesu pristupujete kreatívne a s náležitou starostlivosťou, mnohé veci sa stanú zrozumiteľnými a vzrušujúcimi. Tu je niekoľko užitočných tipov na učenie sa elektriky pre figuríny.

Cesta do sveta elektrónov treba začať štúdiom teoretických základov- pojmy a zákony. Získajte návod, ako napríklad "Elektrotechnika pre figuríny", ktorý bude napísaný v jazyku, ktorému rozumiete, alebo niekoľko z týchto učebníc. Prítomnosť názorných príkladov a historických faktov spestrí proces učenia a pomôže lepšie osvojiť si vedomosti. Svoj pokrok môžete kontrolovať pomocou rôznych testov, úloh a skúšobných otázok. Vráťte sa ešte raz k odsekom, v ktorých ste pri kontrole urobili chyby.

Ak ste si istí, že ste úplne preštudovali fyzikálnu časť disciplíny, môžete prejsť na zložitejší materiál - popis elektrických obvodov a zariadení.

Cítite sa teoreticky dostatočne „dôvtipný“? Je čas rozvíjať praktické zručnosti. Materiály na vytváranie najjednoduchších obvodov a mechanizmov možno ľahko nájsť v obchodoch s elektrickými a domácimi potrebami. však neponáhľajte sa okamžite začať s modelovaním- najprv si osvojte časť „elektrická bezpečnosť“, aby ste si nepoškodili zdravie.

Ak chcete získať praktický úžitok zo svojich novonadobudnutých vedomostí, skúste opraviť pokazené domáce spotrebiče. Určite si preštudujte prevádzkové požiadavky, postupujte podľa pokynov alebo si za partnera prizvite skúseného elektrikára. Čas na experimentovanie ešte neprišiel a s elektrinou nie je na zahodenie.

Snažte sa, neponáhľajte sa, buďte zvedaví a usilovní, preštudujte si všetky dostupné materiály a potom od "tmavého koňa" elektrický prúd sa zmení na láskavého a verného priateľa pre teba. A možno sa vám dokonca podarí urobiť dôležitý elektrický objav a stať sa bohatým a slávnym cez noc.