Читать онлайн Домашний электрик бесплатно

К проводниковым материалам относится большинство металлов, из которых наиболее используемыми являются медь, алюминий, железо и их сплавы.

Медь получила широкое применение как проводник электрического тока благодаря высокой электропроводности, пластичности и хорошей стойкости по отношению к коррозии. В качестве проводников тока применяется медь марок М00, М0 и Ml с содержанием чистой меди не менее 99,9 %.

Механические свойства меди зависят от ее термической обработки. При протяжке в холодном состоянии получается твердотянутая медь – МТ. Если твердую медь нагреть до температуры 330–350 °C и затем охладить, то получится мягкая медь – ММ.

Характеристики проводниковой меди марок ММ и МТ приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные свойства меди

Алюминий обладает хорошей электропроводностью, теплопроводностью, в 3,5 раза легче меди. На воздухе покрывается прочной пленкой окиси, которая защищает его от дальнейшего окисления и придает большую коррозионную стойкость.

В качестве проводников тока используется алюминий марок А5 и А6 с содержанием чистого алюминия не менее 99,5 %. Основные свойства алюминия приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные свойства алюминия

Олово – металл серебристо-белого цвета, легко куется и прокатывается в тонкие листы. Его удельное электрическое сопротивление 0,12 Ом мм²/м. Олово в электротехнике используется в виде фольги для конденсаторов.

Свинец – металл синевато-серого цвета с удельным электрическим сопротивлением 0,222 Ом мм²/м. В электротехнике применяется для изготовления аккумуляторных пластин, предохранителей, для оболочек кабелей.

Цинк – металл синевато-серебристого цвета с удельным электрическим сопротивлением 0,062 Oм мм²/м. В электротехнике применяется для оцинковывания стальных проводов с целью предупреждения коррозии и при изготовлении гальванических элементов.

Железо и сталь – самые дешевые проводниковые металлы. Однако они не получили широкого распространения из-за малой коррозионной стойкости и повышенного удельного сопротивления.

Сталь применяют в виде проводов в воздушных линиях электропередач и в виде биметалла – стали, покрытой снаружи слоем меди. Биметалл в электротехнике используют в качестве сердечников в сталеалюминиевых проводах для повышения их механической прочности и в электрических аппаратах (рубильники, контакторы и т. п.).

Сплавы цветных металлов

В электротехнике применяются сплавы меди, алюминия и других цветных металлов с содержанием меди от 50 до 81 %.

Латунь – сплав меди с цинком. Обрабатывается латунь только в холодном состоянии. В электротехнике применяется для изготовления деталей электрических аппаратов, машин и приборов.

Бронза – сплав меди с оловом, свинцом, фосфором, цинком и т. п. Бронза обладает высокой антикоррозийностью, ковкостью, большим сопротивлением износу и небольшим удельным сопротивлением. В зависимости от присадок различают бронзы бромооловянистые, кадмиевые, бериллиевые и др. В электротехнике применяются кадмиевые бронзы для контактных проводов и коллекторных пластин особо важного назначения. Бериллиевая бронза идет на изготовление выключателей, контактных колец, щеткодержателей и различных токоподводящих устройств. Характеристики латуни и бронзы приведены в таблице 3.

Таблица 3. Характеристики латуни и бронзы

Припои и флюсы

Припой – сплав из цветных металлов, служащий для пайки металлических изделий.

Различают мягкие и твердые припои. Мягкий припой – сплав свинца с оловом при температуре плавления 230–250 °C (таблица 4). К мягким припоям относятся серебряные припои с содержанием серебра до 3 % (ГОСТ 8190-56).

Таблица 4. Оловянисто-свинцовые припои

К твердым припоям относятся серебряные припои с содержанием серебра 10–70 % марок ПСр-25, ПСр-45, ПСр-70, ПСр-71. В качестве примесей добавляют медь, цинк, олово. Температура плавления этих припоев 700–800 °C. В последнее время вместо твердых серебряных припоев используют медно-фосфористые (ГОСТ 4515-48). Их характеристики приведены в таблице 5.

Таблица 5. Медно-фосфористые припои

Для пайки алюминия применяют специальные припои (таблица 6).

Таблица 6. Припои для плавки алюминия

При пайке применяют флюсы – материалы, предназначенные для очистки поверхностей спайки. Для мягких оловянистых припоев в качестве флюса используют канифоль или пасту со следующим составом: канифоль – 2,5 %, сало – 5 %, хлористый цинк – 20 %, хлористый аммоний – 2 %, вазелин технический – 65,5 %, вода дистиллированная – 5 %.

Для медно-фосфористых и серебряных припоев в качестве флюса применяют буру в виде порошка или в смеси с поваренной солью.

Состав флюсов для пайки алюминия приведен в таблице 7.

Таблица 7. Состав флюсов для пайки алюминия

Сплавы высокого сопротивления

Сплавы повышенного удельного сопротивления – константан, манганин, нихром, фехраль, хромаль – применяются для изготовления электронагревательных элементов и катушек сопротивления. Эти сплавы способны длительно выдерживать высокую температуру, имеют большое удельное сопротивление, малую зависимость от температуры.

Магнитные материалы

К магнитным материалам принадлежат: чистое железо, никель, кобальт, магнитные стали и сплавы на основе железа.

Их отличительной чертой является способность намагничиваться под влиянием внешнего магнитного поля.

Все магнитные материалы в зависимости от свойств можно разделить на следующие группы:

а) магнитомягкие материалы, обладающие низкими значениями коэрцитивной силы, высокой проницаемостью и низкими удельными потерями. Эти материалы идут на изготовление сердечников электрических машин и трансформаторов. К данной группе также относятся сплавы с повышенной магнитной проницаемостью – пермаллои;

б) магнитожесткие материалы, обладающие высокими значениями коэрцитивной силы и остаточной индукции. Сплавы этой группы идут на изготовление постоянных магнитов;

в) ферриты – материалы с особыми свойствами, широко использующиеся в радиотехнике, технике связи, вычислительной технике и т. п.

Измерение электрического тока

Электрический ток измеряется амперметром. Если измеряемый ток не превышает пределов измерения данного амперметра, то его можно измерить непосредственным включением амперметра в сеть.

Для измерения больших токов используются шунты на постоянном токе и трансформаторы тока на переменном токе.

При необходимости измерения тока в цепи высокого напряжения (до 10 кВ) без разрыва провода используется трансформатор тока, выполненный в виде клещей.

Измерение электрического напряжения

Электрическое напряжение измеряется вольтметром. Если измеряемое напряжение не превышает пределов измерения данного вольтметра, то оно может быть измерено путем непосредственного включения вольтметра в сеть.

Для расширения пределов измерения применяют добавочное сопротивление.

Измерение электрической мощности

Электрическая мощность измеряется ваттметром – прибором, имеющим две обмотки: токовую и напряжения.

Шкала ваттметра проградуирована в ваттах или киловаттах.

Лабораторные ваттметры имеют несколько пределов измерения, поэтому их шкала градуируется не в ваттах, а в делениях (указывается число делений). Мощность по прибору определяется формулой:

Р = Са,

где а – число делений, которое указывает стрелка; С – цена деления.

При выбранных для данного измерения номинальных значениях напряжения U_н и тока I_н цена деления С_н.

Расширение пределов измерения на постоянном токе по напряжению производится с помощью добавочных сопротивлений – шунтов. При измерениях на переменном токе расширение пределов производится с помощью трансформаторов тока и напряжения. При этом необходимо соблюдать правильность включения генераторных клемм ваттметра.

Измерение мощности в трехфазных трехпроводных сетях производится с помощью двух однофазных ваттметров, включенных в две фазы.

Расширение пределов измерения производится с помощью трансформаторов тока и напряжения. В этих же сетях для измерения мощности применяется трехфазный ваттметр.

В трехфазных четырехпроводных сетях измерение активной мощности производят с помощью трех однофазных ваттметров или одним трехэлементным ваттметром.

Реактивная мощность в однофазных сетях измеряется с помощью одного ваттметра, включенного по схеме, а в трехфазных – с помощью трех ваттметров.

Измерение сопротивления проводников

Точное измерение сопротивления производится с помощью омметров, мостов и потенциометров.

Приближенное измерение сопротивления на переменном токе производится с помощью трех приборов: амперметра, вольтметра и ваттметра.

Таблица 8. Технические данные мегомметров

Измерение сопротивления изоляции аппаратов и электрических машин производится с помощью мегомметров (таблица 8).

Измерение сопротивления заземляющих устройств и грунта производят с помощью измерителей сопротивления МС-08.

В грунт забивают два стальных стержня длиной 0,5 м на глубину 40–45 см и подсоединяют измеритель заземления. После этого переключатель ставят в положение «Регулировка» и, вращая ручку прибора, устанавливают с помощью реостата стрелку прибора на красную отметку. Затем переключатель устанавливают в положение «Измерение» и замеряют величину сопротивления заземления.

Скрытыми называют стационарные силовые и осветительные электрические проводки постоянного или переменного тока напряжением до 1000 В, представляющие собой совокупность проводов и кабелей, проложенных неподвижно в пустотах, перекрытиях, швах стен, потолков и в других строительных конструкциях внутри зданий, домов, квартир, комнат. Для устройства скрытых электропроводок применяют изолированные провода с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами до 16 мм².

Виды скрытых электропроводок

1. Проводки с плоскими проводами.

Проводку плоскими проводами ППВ, АППВ, АНП, ТНРФ и кабелями СРГ, АСРГ, ВРГ, АВРГ выполняют скрытой. Плоские провода могут прокладываться непосредственно по стенам поверх сухой или мокрой штукатурки. Крепятся плоские провода клеем, гвоздями, забиваемыми в разделительную полихлорвиниловую планку между токопроводящими жилами, с помощью пластмассовых или резиновых скоб.

Скрытая проводка по несгораемым стенам выполняется плоскими проводами в бороздах или под слоем мокрой штукатурки. Проводка крепится в отдельных местах алебастровым раствором. Скрытая проводка по пожароопасным стенам выполняется так же, как и открытая при отсутствии штукатурки.

Соединения и ответвления плоских проводов должны выполняться в специальных ответвительных коробках. Проход проводов через междуэтажные перекрытия производится с помощью стальных или изоляционных трубок.

2. Проводка в стальных трубах.

Проводка в стальных трубах выполняется проводами АПРТО, АПРВ, АПВ, ПРТО, ПР с изоляцией, рассчитанной на напряжение не ниже 500 В переменного тока.

Соединение проводов, проложенных в трубах, производится в чугунных коробках (соединительных и ответвительных). В сухих помещениях и в помещениях без химически активных газов допускается проводить соединение труб между собой и с коробками манжетами без уплотнений.

В сырых помещениях и в помещениях, где возможно попадание в трубу масла и других вредно действующих на изоляцию веществ, трубы соединяют между собой при помощи муфт с резьбой и с уплотнением мест соединений.

Трубы должны быть проложены таким образом, чтобы в них не могла скапливаться влага. С этой целью их укладывают с небольшим уклоном в сторону соединительных коробок. Если стальные трубы используются в качестве заземляющих проводников, то при соединении на резьбу наматывают паклю, пропитанную тертым суриком с олифой, и муфту хорошо затягивают. При скрытой прокладке, а в сетях с заземленной нейтралью и при открытой, стенки труб необходимо проварить в двух точках.

Для того чтобы провода свободно втягивались в трубы, должны быть соблюдены наименьшие радиусы изгибов. Угол изгиба должен быть не менее 90°. Наименьший радиус изгиба при прокладке труб в бетонных массивах, а также при прокладке в трубах кабелей с голой свинцовой или полихлорвиниловой оболочкой для всех видов скрытой или открытой прокладки принимается не менее десятикратного радиуса трубы. Во всех остальных случаях скрытой прокладки и при открытой прокладке труб диаметром 3 мм и выше принимается шестикратный радиус труб. При открытой прокладке труб диаметром до 2,5 мм допускается четырехкратный радиус изгиба данной трубы. Трубы небольших диаметров (0,5–1,5 мм) изгибают в холодном состоянии на ручных трубогибах.

Трубы крепятся к стенам и потолкам с помощью скоб, хомутов и перфорированной монтажной полосы. Наибольшее расстояние между точками крепления открыто проложенных труб составляет: для труб диаметром до 0, 75 мм – 2,5 м, до 1,5 мм – 3 м, 2 мм и более – 3,5–4 м. Крепление проводов в вертикально расположенных трубах производится с помощью клиц или зажимов на концах труб или в промежуточных коробках. Расстояние между точками крепления проводов должно быть следующим: при сечении проводов до 50 мм² – 30 м, при 70-185 мм² – 20 м, при 240 мм² и более – 15 метров.

3. Проводка в изоляционных трубах с тонкой металлической оболочкой.

В сухих помещениях, подвергающихся механическим воздействиям, и в пожароопасных помещениях выполняют проводку изолированными проводами в изоляционных трубах из бумаги, пропитанной изолирующим составом, поверх которой расположена оболочка из фальцованной стальной освинцованной ленты толщиной 0,19-0,23 мм. Рабочее напряжение для такой проводки не должно превышать 380 В.

Запрещается применять такую проводку для прокладки в грунте, во взрывоопасных помещениях и в помещениях с химически активной средой, в хранилищах и административно-общественных зданиях. Соединение труб производят с помощью жестяных муфт, стягиваемых винтами, клиновых манжетов и гильз из отрезков тонкостенных труб.

Изгиб труб выполняют специальными клещами. Радиус изгиба должен быть не менее шестикратного значения наружного диаметра трубы. К стенам и потолкам трубы крепятся с помощью скоб. Расстояние между соседними точками закрепления не должно превышать 1000 мм.

Выполнение соединений и ответвлений проводов производится в соединительных и ответвительных коробках с помощью винтовых зажимов, укрепленных на изолирующих вкладышах. При отсутствии зажимов медные провода соединяются скруткой с последующей пропайкой, а алюминиевые – сваркой.

Проход через деревянные стены производится непосредственно в тонкостенных металлических трубках. Проход через каменные стены выполняют с помощью изоляционных резиновых или полихлорвиниловых полутвердых трубок, оконцованных фарфоровыми втулками. Через междуэтажные перекрытия трубки с тонкой металлической оболочкой прокладывают в стальных трубах.

4. Проводка в резино-битумных трубах.

Проводка в резино-битумных (нормальных) трубах выполняется скрытой в несгораемых стенах, перекрытиях и конструкциях в монолитном слое бетона или штукатурки; в пожароопасных помещениях – в несгораемых стенах, перекрытиях и конструкциях в монолитном слое бетона или штукатурки, в бороздах несгораемых полов и стен, в зазорах между железобетонными плитами с последующей заделкой бетонной смесью или штукатурным раствором.

Во взрывоопасных помещениях, горячих цехах, вблизи источников излучения, в помещениях с химически агрессивной средой выполнять электропроводку в резинобитумных трубах запрещается. Резинобитумные трубы по стенам и перегородкам прокладываются в борозде с последующей затиркой или оштукатуриванием или под слоем штукатурного раствора. При покрытии стен и перегородок сухой гипсовой штукатуркой трубы прокладываются в толще стены или перегородки в сплошном слое штукатурного намета толщиной не менее 5 мм над трубой. В перекрытиях трубы прокладываются в замкнутых каналах железобетонных панелей, в зазорах между сборными железобетонными плитами или в бороздах, специально оставляемых в плитах, с последующей заделкой их штукатурным раствором или бетонной смесью. В полах трубы прокладывают так, чтобы после заливки слой бетона над трубой был не менее 50 и не более 400 мм.

Соединение резинобитумных труб выполняют с помощью металлических муфт, отрезков куска трубки большего диаметра длиной 100 мм или отрезка стальной тонкостенной трубки длиной 100–120 мм. Место соединения должно быть уплотнено разогретой кабельной битумной мастикой, битумом № 5, асфальтобитумным лаком или резиновым клеем. После уплотнения на место соединения накладывается проволочный бандаж.

Присоединение трубки к пластмассовой соединительной коробке производится путем ввода конца трубки непосредственно в патрубки или отверстия коробки с последующим уплотнением места присоединения. Для присоединения трубки к стальной коробке применяют разбортованные патрубки из отрезков тонкостенных стальных труб. Патрубок приваривают к коробке, и на него натягивается резинобитумная трубка так, чтобы ее конец входил в коробку не менее чем на 10 мм. Место соединения уплотняется указанными выше составами. Радиус изгиба резинобитумных труб должен быть не менее десятикратного радиуса трубы. В местах изгибов производить соединения труб запрещается. Закрепляются трубы в бороздах алебастровым или цементным раствором. При прокладке пучка труб (более четырех) для закрепления используется проволока диаметром 1–1,5 мм.

5. Проводка в стеклянных трубах.

В стеклянных безнапорных трубах класса СТБ выполняют скрытые осветительные и силовые проводки в жилых и административно-общественных зданиях, имеющих огнестойкость не ниже второй степени.

Устройство электропроводок в стеклянных трубах во взрывоопасных помещениях, газораспределительных станциях, сырых местах и чердачных перекрытиях запрещается.

Стеклянные трубы прокладываются по стенам в бороздах и до заштукатуривания временно закрепляются алебастром. Между трубами, проложенными параллельно, должно быть расстояние не менее 10 мм. Соединение труб встык осуществляется при помощи манжет из полутвердой резины или полихлорвинила. Соединение проводов выполняется в коробках, как и при прокладке проводов в стальных трубах.

6. Проводка в лотках.

Проводка в лотках выполняется незащищенными изолированными проводами в нормальных помещениях. Лотки представляют собой металлическую конструкцию, состоящую из двух параллельных П-образных профилей, соединенных поперечинами. Из отдельных лотков можно собрать магистраль любой длины. Высота подвеса лотков в помещениях не нормируется; при выполнении внутрицеховых проводок, проводок в технических этажах зданий лотки необходимо располагать на высоте не менее 2 м от пола при прокладке по стенам и не менее 2,5 м при прокладке под перекрытием. Лотки заземляются не менее чем в двух точках. Каждое ответвление в конце заземляется дополнительно. В одной лотковой магистрали может прокладываться несколько потоков проводов и кабелей. Отдельные цепи при этом разделяются уголками. Соединение проводов и кабелей допускается выполнять только в отдельных коробках, жестко прикрепленных к лоткам.

7. Проводка на чердаках.

На чердаках открытые проводки выполняются медными незащищенными одножильными проводами на роликах или изоляторах и в стальных трубах. На чердаках производственных помещений выполнять открытую проводку на роликах запрещается. Открытую проводку незащищенными изолированными проводами на роликах в чердачных помещениях необходимо прокладывать на высоте 2,5 м. Если она прокладывается ниже, то провода необходимо защитить от прикосновения и механических повреждений. Защищенные провода и кабели разрешается прокладывать на высоте менее 2,5 м. Провода и кабели с алюминиевыми жилами допускается прокладывать только в пожаробезопасных зданиях или в стальных трубах.

В зависимости от характера помещения, среды, в которой будут находиться провода, должен приниматься соответствующий вид проводки. Вид электропроводки, материалы и способ ее выполнения должны соответствовать Державним будiвельним нормам (ДБН).

Возможные неисправности скрытых электропроводок и их устранение

Наиболее часто встречаемая неисправность скрытой электропроводки – излом жилы провода. Причиной этого обычно является воздействие предельной силы тока на ранее существовавшие механические повреждения. Первой и вполне объяснимой реакцией на поломку такого типа является стремление раздолбить желоб, в котором размещена скрытая проводка, чтобы исправить неполадку. Излом в этом случае находится контрольной лампой и соединяется жилой у излома, или в желобе прокладывается новый провод. После этого борозду замазывают и заштукатуривают, как поверхность стены при отделочных работах. Это, конечно, можно сделать, но только если предстоит скорый ремонт квартиры. Если же ремонт ожидается не скоро или вы его сделали только недавно, то вам можно посоветовать другой способ обнаружения и исправления неполадок в скрытой проводке. Этот метод подходит для скрытой проводки, в которой расположенные вертикально на стене лампа, выключатель и электрическая розетка соединены последовательно. Этот пример наиболее сложен и поэтому особенно полезен при описании действий электрика при подобных неприятностях. Начнем последовательные операции.

1. Нажимают на клавишу выключателя. Если лампочка не загорелась – клавишу оставляют включенной.

2. Выворачивают лампу, вкручивают другую. При этом смотреть на лампу разрешается только в момент касания лампой контактов патрона, поскольку колба может взорваться и поранить осколками лицо и глаза. Обычно, правда, все ограничивается разрывом вольфрамового волоска. Если и вторая лампа не загорится, то дело явно не в лампе. Следующей операцией становится отгибание пластинчатых контактов в патроне светильника для восстановления контакта с лампой. Для этого устанавливают клавиши на выключателе в положение «выключено», после чего отгибают запавшие лапки в патроне. Сборку ведут в обратном порядке. Если тока снова нет, то:

3. Снимают крышку или клавишу выключателя, отворачивая винт или нажимая фиксатор. При этом под ногами у ремонтирующего должен быть сухой деревянный пол либо резиновый коврик. Замыкают контакты выключателя отверткой или губками плоскогубцев. Стоит напомнить, что и тот и другой инструмент при этом должны иметь изоляцию, способную выдержать не менее 250 В. Если свет в лампе появился, то неисправным является выключатель. Его меняют при выкрученных пробках или обесточивают сеть другим способом. Чтобы устранить искрение между контактами выключателя и концами жил проводов, с последнего снимают напряжение, и подтягивают винты зажимного устройства (клемника).

4. Замыкание контактов выключателя не вызывает никаких признаков накаливания лампы. В этом случае контрольной лампой проверяют провода на месте выхода их из стены. Можно при этом несколько зачистить изоляцию жил, которую сразу после проверки следует замотать изоляционной лентой. Можно снять провода с контактов выключателя и немного развести в разные стороны. Это делается для проверки отсутствия контакта между ними. Если исправность в доступном для открытой починки проводе не обнаружена, то, скорее всего, излом образовался в скрытой электропроводке. Так как провода к патрону подведены от розетки, то используется контрольная лампа. Один щуп контрольной лампы вставляется в любое гнездо розетки, а другой подводится к испытуемому участку второго электрического провода. При этих действиях выключатель должен находиться во включенном состоянии. Следует помнить, что контрольная лампа будет гореть только в том случае, если ее щупы будут присоединены к разнополюсным проводам. Если с помощью этой манипуляции вы обнаружили излом жилы, то приступайте к ремонту, о способе которого будет рассказано ниже (5). При отсутствии контрольной лампы ее можно самостоятельно изготовить из любого однолампового светильника, для этого у шнура снимают вилку, петли жил выпрямляют, изолируют на значительную длину и используют в качестве щупов.

5. К следующим действиям приступают, если место разрыва обнаружено. Проводку обесточивают, выворачивая пробки или отключая рубильник механического предохранителя. Проверьте отсутствие напряжения включением какого-либо электроприбора или светильника. Дефектную жилу провода отсоединяют от патрона. Второй ее конец находится у розетки. Отворачивая винт контакта розетки, ослабляют затяжку контакта и вынимают жилу. Конец жилы изолируют и отводят в сторону. Новый провод подбирают несколько длиннее, чем старый. Концы жил освобождают от изоляции и загибают в петли, или оставляют выпрямленными, после чего зажимают в выключателе. Если из патрона выкручена лампа, то ее вкручивают на место. В момент включения пробок лампа должна загореться в нужном положении выключателя. После этого подачу тока временно прекращают, патрон вкручивают в подрозетник, крышки розетки и выключателя возвращают на место. Поставить их надо так, чтобы они прижали провод, который остается висеть снаружи.

6. Провод между выключателем и патроном – последнее место возможного излома жилы. Для диагностики один щуп прикладывают к тому контакту, который не зажимает жилу провода, направленного непосредственно к розетке. Вторым щупом касаются оставшегося контакта выключателя, ибо один контакт уже занят жилой провода от гнезда розетки. Клавиша выключателя при этом должна находиться в таком положении, чтобы промежуточные детали выключателя замкнули контакты. Присутствие слабого света в последовательно соединенных лампах при вкрученных пробках подтверждает излом жилы. Вновь обесточивают проводку. Концы жил дефектного скрытого провода извлекают из-под контактов патрона и выключателя и изолируют. Новый провод подбирают и присоединяют, как и предыдущие. Концы жил этого провода зажимают в свободных контактах выключателя и патрона. Пробки предохранителей заворачивают. Лампа в патроне при этом должна загореться. Ток снова выключают, а оставшиеся концы провода протягивают вдоль стены, прячут под крышку выключателя или под основание патрона. Завершают операцию по восстановлению работы розетки, лампы и выключателя пуском тока в квартирную сеть.

Крепление провода на изоляторе

В загородных районах сельской местности, а также в некоторых городских районах для передачи электроэнергии от подстанции к потребителю применяют, как правило, воздушные линии электропередач. Для линий используются голые (без изоляции) провода из меди, стали или алюминия, которые подвешивают на специальных изоляторах и закрепляют на деревянных или железобетонных столбах. Изоляторы бывают фарфоровые, иногда стеклянные. Их крепление производят на крюке с винтовой нарезкой на каждом конце. На столбе изоляторы размещают так, чтобы расстояние между ними по высоте было 400–500 мм.

Линейные провода на изоляторах крепят мягким медным или железным проводом диаметром 1,5–2,5 мм. При этом провод крепления должен размещаться с внутренней от столба стороны изолятора. В этом случае при повреждении изолятора провод не упадет на землю, а повиснет на крюке. На угловых опорах провод крепят обязательно с внешней стороны изолятора, чтобы он огибал изолятор по его шейке.

Отводы от линии электропередач к потребителю электроэнергии

Вначале прокладывают основную линию электропередачи, а только потом отводы к потребителям электроэнергии. Отводы обязательно закрепляют на изоляторах. На столбах устанавливают дополнительные изоляторы, чтобы провода отводов не касались опор. Если отвод делается под небольшим углом к линии, то можно обойтись и без дополнительного изолятора.

Ответвление от линии электропередач до ввода в садовый домик или дачу не должно быть более 25 м. Для ответвления обычно используют изолированный провод. Если пролет составляет до 10 м, то используются медные провода сечением не менее 4 мм² или алюминиевые провода сечением 16 мм². При пролете длиной 10–25 м сечение медных проводов должно быть не менее 6 мм², а допустимое сечение алюминиевых проводов остается такое же, что и при пролете 10 м.

Расстояние от нижнего провода ответвления до земли должно быть не менее 3,5 м, а если ответвление проходит над дорогой, то на высоте не менее 6 м. Провод ввода в дом должен быть на высоте не менее 2,75 м и находиться от балкона и окон на расстоянии не менее 1,5 м.

Провода ответвления и ввода закрепляют на изоляторах, установленных на крюках. В деревянные стены крюки изоляторов ввода ввинчиваются в предварительно высверленные отверстия диаметром и глубиной немного меньше соответствующих размеров крюка. В кирпичных или бетонных домах крюки для ввода устанавливаются на цементный раствор в пробитое отверстие диаметром в 2,5 раза больше диаметра конца крюка и глубиной 10 см. Специально для подключения провода ввода к проводу ответвления можно использовать зажимы типа ОАС.

Если высота дома не позволяет установить изоляторы ввода на высоте 2,5 м, то ввод выполняют с помощью изогнутой металлической трубы диаметром 1/2 или 3/4 дюйма с закрепленными на ней изоляторами. Трубу изгибают и в верхней ее части крепят хомутом или сваркой траверсу с двумя изоляторами. Сама труба устанавливается на стене дома при помощи 2–3 скоб из листовой стали. В этом случае для ввода необходимо взять провод в надежной резиновой изоляции и протянуть в трубу сразу два провода. Перед протягиванием проводов на них желательно надеть резиновую трубку. На выходах из трубы проводП нужно плотно замотать изоляционной лентой, чтобы в трубе не циркулировал воздух и не накапливалась вода.

Внутрь помещения вводят провода с помощью специальных фарфоровых втулок. Расстояние между проводами в кирпичных домах должно быть не менее 50 мм, а в деревянных – не менее 100 мм. Места выхода проводов из фарфоровых втулок необходимо уплотнить цементным раствором или специальной кабельной пряжей.

Способы прокладки электропроводки

Введенные в помещение провода подключаются к распределительному щитку, от которого провода идут к квартирному электросчетчику. С него начинается электросеть загородного дома или городской квартиры.

Однофазные счетчики устанавливаются на металлических щитках. Квартирные щитки служат для распределения и учета электрической энергии, а также защиты от перегрузок, токов короткого замыкания. Щитки выпускаются в соответствии с ГОСТ 9413-69 (см. таблицу 14). Квартирные щитки типа ЩК-9—ЩК-12 поставляются без счетчиков, которые приобретаются отдельно.

Щитки выпускаются с резьбовыми предохранителями или автоматическими выключателями типа АБ-25, устанавливаемыми в фазном и нулевом проводах. Квартирные щитки типа ЩК-13—ЩК-16 устанавливаются в нишах и выпускаются с вводными двухполюсными пакетными выключателями ПВ-2-25 и резьбовыми предохранителями типа Ц27 (ЩК-14, ЩК-16) или автоматическими выключателями типа АБ-25 (ЩК-13, ЩК-15). Щитки устанавливаются на стене и монтируются после устройства ввода и выполнения внутренней электропроводки.

Таблица 14. Технические данные квартирных щитков

Сверху щитка нанесены четыре заводские наметки. Одну из наметок открывают для ввода проводов комнатной проводки. На два одножильных провода надевают изолированные трубки, окольцовывают и подключают к нижним зажимам предохранителей. Другие концы проводов выводят на лицевую панель через второе и четвертое отверстия в щитке для подключения к счетчику. Провода ввода выводят через первое (фазный провод) и третье (нулевой провод) отверстия. Щиток после присоединения проводов устанавливают на опорном основании вертикально по отвесу с таким расчетом, чтобы закрывались вводные втулки, и закрепляют шурупами.

Провода на щитке загибают вверх, обрезают на уровне горизонтальных шлицов для крепления счетчика и снимают с концов жил изоляцию на длину 20–25 мм. После этого отверткой ослабляют прижимы на зажимной колодке, вводят в них концы проводов и снова прижимают. Счетчик крепят к щитку тремя винтами и закрывают крышкой зажимную колодку.

Отрезают излишки проводов электропроводки, запитывающейся от щитка, надевают изоляционную трубку, зачищают концы жил, оконцовывают колечком, вводят в открытое отверстие в щитке и подключают к верхним зажимам предохранителей. На колодки предохранителей устанавливают защитные крышки, крепят их винтовыми пластмассовыми шайбами и ввинчивают пробки.

От счетчика провода идут к предохранительному щитку, а от щитка – к розеткам и электроосветительной арматуре. Электропроводка внутри помещений может быть открытой и скрытой. Выбор способа прокладки проводки зависит от характера помещения. В сухих отапливаемых помещениях, а также подсобных помещениях с относительной влажностью не выше 60 % разрешается выполнять любые виды электропроводок.

Для электропроводки внутри помещений используют специальные марки проводов. В загородных домах обычно используется открытая проводка. Для такой проводки применяют специальный провод, называемый электрическим шнуром. Шнур состоит из двух свитых изолированных проводов. Для придания шнуру гибкости используемый в нем провод делают многожильным. По стенам и потолку шнур прокладывают на фарфоровых роликах. На угловых и конечных роликах шнур закрепляется тесьмой. Характеристики некоторых марок шнуров даны в таблице 15.

Таблица 15. Характеристики некоторых марок шнуров

При монтаже электропроводки, как правило, вначале укрепляют ролики, а потом на них укрепляют шнур. Ролики крепят к стенам и потолку с помощью шурупов. Прибивать ролики гвоздями не рекомендуется, так как они могут расколоться от удара молотка. Электропровод к роликам крепят с помощью кольца, отрезанного от полихлорвиниловой трубки с толщиной стенки 1,5–2 мм, но чаще всего с помощью тесьмы.

В помещениях с повышенной влажностью каждый провод прокладывают отдельно. При проводке электропроводов через стенку из одной комнаты в другую в стенах проделывают отверстия диаметром 1,5–2 см, в которые вставляют резиновые или пластмассовые трубки. На концы трубок надевают фарфоровые втулки. Необходимость трубок и втулок диктуется желанием предохранить провода от механических повреждений.

Если шнур огибает какое-нибудь препятствие (угол стены или балку) или пересекает другие провода, на него необходимо надеть кусок резиновой или пластмассовой трубки.

Параметры электропроводов

Все провода можно разделить по зависимости площади сечения жил от допустимого значения проходящего тока. Для выбора площади сечения провода необходимо знать максимальную силу тока, которая возможна в проводнике с учетом нагрева его изоляции. Рабочая температура нагрева проводов и шнуров в резиновой изоляции не должна превышать 65 °C, а в пластмассовой – 70 °C. При комнатной температуре 25 °C допустимый перегрев изоляции не должен превышать 40–45 °C. Исходя из этого, в таблицах 16 и 17 приведены максимально допустимые токовые нагрузки для проводов разного сечения из меди и алюминия. Этими данными можно воспользоваться при выборе площади сечения проводов для внутриквартирной проводки. Приведенные данные в основном относятся к маркам проводов, приведенных в таблице 15.

При прокладке в трубах нескольких проводов выбор площади сечения производят по таблицам 16, 17, исходя из значения допустимого тока, уменьшенного на 10–20 %. Это связано с тем, что провода нагревают друг друга, а условия охлаждения в трубном канале хуже, чем на открытом воздухе.

Таблица 16. Допустимые токовые нагрузки для проводов с медными жилами с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией

Таблица 17. Допустимые токовые нагрузки для проводов с алюминиевыми жилами с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией

Если площадь сечения провода S неизвестна, то штангенциркулем измеряют его диаметр d, и по формуле: S = 0,785d², где S – площадь сечения в мм², d – измеренный диаметр провода в мм, получают необходимое значение.

Прибор для контроля состояния изоляции электрических цепей

Для предотвращения короткого замыкания в электрических цепях необходим постоянный контроль за техническим состоянием изоляции проводов. Для этих целей обычно пользуются специальным прибором, который можно сделать и самостоятельно.

При помощи такого прибора можно произвести испытание изоляции электрических цепей, определить прямое короткое замыкание или пробой изоляции. Данный прибор представляет собой не что иное, как преобразователь низкого напряжения в высокое. Он питается от источника с напряжением 1,5–2 В. Частота колебаний преобразователя составляет порядка 1–2 кГц. В качестве индикатора используются две миниатюрные неоновые лампочки. Прибор включать без нагрузки нельзя, так как может выйти из строя транзистор. При испытании сопротивления изоляции прибор подключается к цепи контактами ХР1 и ХР2. Индикатором включения прибора служит лампочка HL1 (см. рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема испытателя сопротивления изоляции проводов

Потенциал зажигания лампочки HL2 несколько ниже, чем лампочки HL1. Лампочка HL2 вспыхивает сильнее или слабее в зависимости от величины сопротивления изоляции. В этом случае постоянно светящаяся лампочка HL1 может погаснуть. Прибор очень чувствителен и начинает давать показания при сопротивлении изоляции линии 10 МОм и более. Если промежуток между контактами ХР1 и ХР2 будет влажным, лампочка HL2 будет давать ложные вспышки.

Чтобы этого не происходило, можно параллельно лампочке HL2 включить резистор R3 сопротивлением 120 кОм. При такой схеме лампочка HL2 вспыхивает только тогда, когда сопротивление изоляции испытываемой цепи меньше определенного предельного значения. При определении прямого короткого замыкания или пробоя изоляции испытываемая цепь подключается к контактам ХР2 и ХРЗ. Индикатором в данном случае является лампочка от карманного фонарика EL1.

Главной деталью прибора является трансформатор, который надо изготовить очень тщательно, так как от этого зависит вся работа прибора. Обмотки трансформатора Т1 намотаны на сердечнике сечением 0,25 см² из Ш-образных пластин трансформаторной стали. Сердечник трансформатора набирается встык с воздушным зазором 0,3 мм. Обмотка I содержит 80 витков провода ПЭЛ 0,25.

Непосредственно на эту обмотку без прокладок наматывается обмотка II, состоящая из 45 витков провода ПЭЛ 0,14 и обертывается одним слоем кабельной или другой бумаги. Затем наматывается обмотка III из 500 витков провода ПЭЛ 0,1. В приборе использованы резисторы типа МЛТ-0,125. Указанный на схеме транзистор типа VT1 можно заменить транзисторами типа МП42Б, но лучше П20—П26. Неоновые лампочки должны иметь потенциал зажигания 80-100 В, например, МН-4 и МН-6.

При проверке прибором сопротивления изоляции электропроводки в квартире или на даче, необходимо вначале обесточить всю электросеть. Для этого надо вывернуть все пробки на квартирном щитке или выключить все автоматические выключатели на фазовом и нулевом проводах.

Приборы обнаружения наличия и места обрыва проводки

Быстро отыскать скрытый электрический провод в стене дома, обрыв провода в жгуте или кабеле, определить перегоревшую лампочку в электрической гирлянде без специального прибора весьма затруднительно. Простейший прибор для таких целей можно собрать на одном полевом транзисторе. В основе схемы прибора лежит свойство полевого транзистора изменять свое сопротивление при воздействии на вывод затвора электрического поля.

В качестве индикатора в приборе можно использовать высокоомные электромагнитные наушники или омметр. В процессе поиска скрытой проводки ведут выводом транзистора по стене и по максимальной громкости звука определяют положение пролегающих проводов. При поиске обрыва в жгуте из проводов (кабеле) все провода с одного конца заземляют, а другой конец оборванного провода через резистор 1–2 МОм соединяют с фазным проводом сети.

Проводя транзистором по жгуту, находят место обрыва. Схему можно упростить, если транзистор VT1 подключить прямо к омметру типа М57д. В этом случае о расположении скрытой проводки судят по отклонению стрелки прибора. В данном приборе может быть использован транзистор типа КП103 с любой буквенной маркировкой. Можно значительно повысить чувствительность искателя, если в схему добавить еще один транзистор VT2 типа КТ361Б или КТ203Б, а к затвору припаять маленькую спираль L1 диаметром 4–5 мм и длиной 30–50 мм. Спираль наматывают проводом ПЭВ 0,3–0,6 мм. В этом случае удается найти скрытую проводку на глубине до 5 см с точностью ±3 мм. Во всех случаях можно использовать навесной монтаж устройства (см. рис. 2).

Рис. 2. Принципиальные схемы простых приборов для отыскания скрытой проводки: а) с использованием наушника; б) с использованием омметра; в) повышенной чувствительности; г) цоколевка используемых транзисторов

Простые приборы не всегда позволяют быстро обнаружить место обрыва электропроводки. Повысить вероятность обнаружения места обрыва можно, если соединить все исправные провода с общим проводом усилителя низкой частоты, а к оборванному проводу подключить специальный генератор, сигнал которого будет четко идентифицирован прибором подобным вышеописанному. В таком приборе в качестве индикатора лучше использовать стрелочный микроамперметр, а не наушники. Прибор состоит из трех блоков: генератора, пробника и источника питания. Генератор представляет собой симметричный мультивибратор на транзисторах VT1—VT3 и генерирует импульсы с частотой около 100 кГц и амплитудой напряжения 10 В.

Включение в схему мультивибратора транзистора VT3 преследует цель получить низкое выходное сопротивление, которое необходимо в случае значительной утечки тока на линии или большой ее емкости. Импульсы от генератора через разъем Х2 подаются на оборванный провод. Наличие элементов R6, R7, VD3, VD4 позволяет оперативно ответить на вопрос, оборван данный провод или нет. При сопротивлении проводника меньше 400 Ом загорается светодиод VD3.

Пробник прибора собран на транзисторах VT4—VT6. Схема включения транзисторов VT4, VT5 представляет собой повторитель напряжения с входным сопротивлением более 10 МОм на частоте 100 кГц. Ключевой детектор VT6, VD11, R15—R18 управляет импульсами, поступающими с коллектора транзистора VT2. Такая схема детектора позволяет резко ограничить полосу частот продетектированного сигнала и тем самым ослабить влияние помех. Управляющие детектором импульсы используются также для питания пробника.

Все каскады прибора питаются от преобразователя сетевого напряжения 220 В 50 Гц в постоянное напряжение 10 В. Блок питания собран на трансформаторе Т1, диодах VD5—VD8 и конденсаторе С12. Свечение светодиода VD9 указывает на наличие напряжения.

Составляющие прибора – генератор, пробник и источник питания – собраны на отдельных платах и заключены в общий изолированный корпус. Источник питания и генератор соединяются двухжильным проводом, а генератор и пробник – экранированным изолированным. К разъему Х3 подключается металлический штырь длиной 10–20 см. В приборе можно использовать указанные полупроводниковые приборы с любым буквенным индексом.

В качестве стрелочного прибора можно применить любой микроамперметр с током полного отклонения стрелки не более 1 мА. Можно также использовать стрелочный индикатор от магнитофона. Трансформатор Т1 может быть любой, главное, чтобы вторичная обмотка давала напряжение около 8 В при токе нагрузки 150–200 мА.

Налаживание прибора начинают с генератора. С этой целью к коллектору транзистора VT2 подключают осциллограф, и убеждаются в наличии импульсов величиной 10 В и частотой 100 кГц. После этого налаживают пробник. Не приближая разъем Х3 к генератору, подбором сопротивления резистора R10 устанавливают напряжение на эмиттере VT5 такое, чтобы стрелка микроамперметра установилась на ноль.

Приблизив на 3–4 см металлический штырь, вставленный в разъем Х3, к разъему Х2, резистором R14 устанавливают стрелку микроамперметра на максимальную отметку.

Прибором для обнаружения места обрыва в проводке работают в такой последовательности:

Подключают вилку источника питания в квартирные розетки и по свечению диода VD9 определяют неисправные розетки.

Отключают нагрузку от всех неисправных розеток и включают ее в исправные. В качестве нагрузок исправных розеток можно использовать вилки со светодиодом.

Щуп генератора Х2 подключают к тому контакту неисправной розетки, который оборван. На это указывает отсутствие свечения диода VD3.

Берут металлический штырь, подключенный к разъему XS3, и начинают вести по стене или проводу от места включения щупа генератора. Максимальное отклонение стрелки микроамперметра указывает на место обрыва провода.

В период ремонта квартирной проводки или ремонта электроприборов довольно часто приходится производить сращивание ответвление проводов. Во время этой операции необходимо стремиться к тому, чтобы получить качественное соединение и хороший контакт проводов. Полученное место соединения проводов должно быть тщательно заизолировано высокопрочной изоляцией.

Сращивание проводов

При сращивании с концов проводов острым ножом аккуратно, чтобы не повредить токоведушие проволочки, снимают изоляцию. Поверхность проволочек зачищают ножом, соединяемые провода накладывают друг на друга и плотно, виток к витку, скручивают плоскогубцами. При сращивании проводов следует обратить особое внимание на качество (плотность) при скрутке проводов. При отсутствии плотного контакта проводов происходит их перегрев и возможен пожар. Место скрутки желательно пропаять. При пайке проводов применять кислоту нельзя, следует пользоваться канифолью. Необходимо следить, чтобы припой попал на все спаиваемые проволочки. В заключение место пайки очищается и провода обматывают липкой изоляционной лентой. Сначала ею захватывают часть изоляции шнура, приблизительно 1 см, а затем переходят на провода, перекрывая каждый предыдущий оборот ленты так, чтобы провод оказался обмотанным двойным слоем изоляционной ленты.

Практика показала, что такая изоляция со временем начинает соскальзывать. Для предупреждения этого явления заизолированное место соединения укрепляют оплеткой. Оплетку делают тонким шнурком или толстыми нитками. Особенно важно при этом правильно затянуть концы ниток.

Если произведено соединение двухпроводного шнура методом простой скрутки, то после изоляции каждого провода производят изоляцию обоих проводов вместе. Для увеличения механической прочности на место соединения натягивается отрезок резиновой трубки или плотно прилегающей спиральной пружинки.

Существуют различные виды скрутки проводов. Вид скрутки зависит в основном от типа и функционального назначения соединения, диаметра и материала скручиваемых проводов. Различают такие скрутки проводов: простая, бандажная и желобок. Для соединения проводов большого сечения применяется, как правило, бандажная скрутка. Бандаж выполняется залуженной медной проволокой 0,6–1,5 мм. Скрутка желобком применяется чаще для соединения алюминиевых жил. При таком способе скрутки находящиеся под слоем расплавленного припоя жилы хорошо защищены от оксидной пленки.

Следует помнить, что только качественное сращивание проводов обеспечивает надежную работу электрической линии. К этому следует добавить, что если нет возможности произвести пайку места соединения, то скрутка проводов должна быть выполнена особенно тщательно.

Ответвления проводов

Для присоединения различных электроприборов иногда приходится делать ответвление проводов. В этом случае зачищают изоляцию основного проводника на длину 1,5–2 см, после чего к нему присоединяют конец ответвляемого провода со снятой изоляцией. Зачищенные жилы ответвляемого провода плотно, виток к витку, обматывают вокруг основного провода. Место ответвления запаивают и изолируют лентой. Как при соединении проводов, так и при их ответвлении различают следующие виды скрутки: простая, бандажная и желобок.

Если провод двухпроводной линии необходимо повернуть на угол 90°, например, подвести к выключателю, то его расплетают и накладывают на угловой ролик. После укладки провода снова сплетают и ведут дальше.

Все ответвления к лампам, розеткам, выключателям делают только от роликов. Для того чтобы правильно определить, где снимать изоляцию на проводах, необходимо надеть провода на ролики, от которых делают ответвление, и отметить нужные места.