Библиотека Mosbiblio

Наталья Гавриловна Коршевер. Электрика в доме

Введение

На вопрос: «Что такое электрический ток?» – можно получить разнообразные ответы, все зависит от того, кому вопрос был адресован. Учитель физики пояснит, что электрический ток – это направленное и упорядоченное движение электронов, характеризуемое тремя параметрами: током в амперах (А), напряжением в вольтах (В) и частотой в герцах (Гц). Среднестатистический обыватель скажет, что электрический ток – это свет, это тепло, это румяные булочки из электродуховки и т. п.; для электрика электрический ток – это объект его работы; а инструктор по технике безопасности назовет электрический ток источником опасности для человеческой жизни. Причем каждый из них будет по-своему прав.

Однако предмет сегодняшнего разговора – не электрический ток сам по себе, а все, что с ним связано: электропроводка (сеть, по которой происходит распределение энергии в квартире или доме); электробытовые приборы, которые питает электрический ток; возможные неисправности и того и другого; причины этих неисправностей и порядок их устранения; защита от поражения электрическим током и правила безопасности при работе с ним; возможность избежать необоснованных трат электроэнергии. Конечно же, эта книга – не учебник по электротехнике, а лишь попытка помочь тем, кто желает стать в доме настоящим хозяином; кто не хочет превращать перегоревший предохранитель или расшатавшуюся розетку в катастрофу вселенского масштаба с вызовом «службы спасения» (электрика из ЖЭКа); кто заботится о своей семье, о ее комфорте, удобстве, а главное – безопасности.

Структура книги такова, что постепенно, шаг за шагом, раскрываются некоторые премудрости электрического дела. Именно некоторые, а не все: разговор с электричеством на равных позволителен только для профессионала-электрика высокой квалификации, да и то с некоторыми оговорками.

Наряду с текстовым материалом, в книге представлены принципиальные схемы электропроводок и электроприборов. Чтобы можно было без труда и без посторонней помощи разобраться в электрических схемах, в приложениях приведены условные графические обозначения электрического оборудования. Там же можно найти расшифровку буквенных символов.

Как лучше всего пользоваться этой книгой? Это, пожалуй, зависит от характера и темперамента: реалистичным педантам можно ознакомиться с содержанием обычным порядком, начиная с первой главы (ибо и без лишних предупреждений они не возьмутся за дело, досконально не изучив все его тонкости); а вот экспрессивным энтузиастам желательно начать с главы о технике безопасности при производстве электротехнических работ (ибо их излишняя горячность – взяться за отвертку, едва уловив идею, – может привести к очень плачевным последствиям).

Это пособие окажется полезным и поможет не только в ремонте электропроводки и простых электроприборов, но и в монтаже электропроводки при строительстве дачи или загородного дома.

Инструментарий электрика

Начинать любое дело положено с формирования набора инструментов, приспособлений и приборов, которые могут потребоваться при производстве работ. Не являются исключением и электротехнические работы: прокладка проводки, выявление причин возникших неисправностей, ремонт электроприборов. Для проведения электротехнических работ необходим набор стандартных инструментов и несколько простейших приспособлений (самодельных и промышленного образца).

Это ручные инструменты общего назначения (рис. 1): набор гаечных ключей, комплект отверток, пассатижи, метчики и плашки относительно небольших размеров (от М2 до М6), вороток для метчиков и плашкодержатель, сверла по металлу от 1 до 10 мм (среди них должны быть и сверла с твердосплавными – победитовыми – напайками), ножовка по металлу, напильники, небольшие тиски, пинцет, зубило и шлямбур, молоток, монтажный нож, ножницы, боковые кусачки (бокорезы).

 

Рис. 1. Ручной инструмент: а – комплект гаечных ключей; б – комплект отверток; в – метчик с воротком; г – пассатижи с изолированными ручками.

 

Рис. 1 (продолжение): д – плашка с плашкодержателем; е – ножовка по металлу; ж – напильники; з – набор сверл; и – небольшие тиски; к – пинцет; л – монтажный нож; м – зубило и шлямбур; н – бокорезы с изолированными ручками.

 

Для пробивания в стенах канавок и гнезд под провода, выключатели и розетки, кроме зубила, шлямбура и сверл, понадобится молоток. А для зачистки изоляции и соединения проводов, кроме монтажного ножа и боковых кусачек (бокорезов), еще необходимы ножницы.

Далее следуют электроинструменты (рис. 2): электрический паяльник с комплектом расходных материалов (припой, флюс), электродрель, электроточило.

 

Рис. 2. Электроинструменты: а – электропаяльник; б – электродрель; в – электроточило.

 

Эти инструменты нужны для самых разнообразных работ: от подготовки отверстий в стенах для крепежа скрытой проводки до заточки инструментов.

Еще для электромонтажных работ необходимы приборы, с помощью которых удобно определять параметры электрической цепи и наличие напряжения в сети. Прежде всего это индикаторы и пробники (рис. 3).

 

Рис. 3. Индикаторы напряжения: а – контрольная лампочка: 1 – резьбовый патрон с лампой накаливания; 2 – провод; 3 – щуп; б – индикаторная отвертка: 1 – жало; 2 – корпус отвертки с вмонтированной лампочкой; 3 – контактная головка отвертки.

 

Простейший индикатор напряжения в цепи можно изготовить самостоятельно из резьбового патрона с лампой накаливания малой мощности, двух отрезков изолированного провода и двух металлических щупов. Однако с помощью этого приспособления можно лишь определить наличие или отсутствие напряжения в сети, но невозможно установить, какой из проводов фазный, а какой нейтральный.

Это легко выяснить с помощью промышленных индикаторов, самый распространенный из которых – индикаторная отвертка. Для определения наличия напряжения в электрической сети, на токонесущих частях приборов и устройств, для нахождения фазного провода на контактах жало отвертки приставляют к тестируемому участку; в действие индикатор приводится прикосновением руки к его контактной головке (сила тока, протекающего при этом через тело человека, при напряжении сети 220 В составляет доли миллиампера и не представляет для него никакой опасности). Индикаторная лампочка загорается в том случае, если отвертка касается фазного провода или контакта, находящегося под напряжением; при прикосновении к нулевому проводу или контакту лампочка не загорается.

Но когда необходимо не только определить наличие или отсутствие тока в сети, не только обозначить «фазу» или «ноль», но и измерить определенные параметры тока, то это можно сделать с помощью специальных приборов: амперметра, вольтметра или омметра.

Справедливости ради следует сказать, что даже не у всех профессиональных электриков имеются в наличии все эти приборы. Куда рациональнее и проще обзавестись комбинированным ампервольтомметром, в народе называемым тестером; с его помощью можно измерить силу и напряжение постоянного тока, среднее значение силы тока и напряжения переменного тока, сопротивление постоянному току. Диапазон измеряемых параметров: ток – в пределах от 0 до 2,5 А; напряжение – до 1000 В; сопротивление постоянному току до 10000 кОм. Прибор оснащен достаточно мощной защитой: он способен выдержать кратковременные перегрузки до 25-кратных значений от конечного значения диапазона измерения.

Большой проблемой является определение места обрыва в скрытой проводке. Для не посвященного в тонкости электротехники человека единственными инструментами, с помощью которых это можно сделать, представляются молоток и зубило.

А ведь обнаружить место обрыва можно и не производя таких колоссальных затрат времени, труда и средств (на последующее оштукатуривание стен), с помощью достаточно простого устройства, принципиальная схема которого представлена на рис. 4.

 

Рис. 4. Принципиальная схема устройства для определения места неисправности скрытой проводки.

 

Действие прибора основано на регистрации электрического поля, которое образуется вокруг проводника (провода), находящегося под напряжением. Мощность прибора позволяет зарегистрировать ток частотой 50 Гц на расстоянии 6–8 см от проводника. Такое устройство можно приобрести в готовом виде или попытаться собрать по нижеследующему описанию.

Для сборки прибора и обнаружения неисправности в скрытой электропроводке необходимы следующие комплектующие: четырехкаскадный усилитель звуковой частоты с коэффициентом усиления 3000–5000 begin_of_the_skype_highlighting              3000–5000      end_of_the_skype_highlighting единиц, выпрямитель, ключевой каскад, генератор звуковой частоты на 900–1600 Гц, две батареи 3336Л, трансформатор, антенна и головные телефоны (наушники).

Для питания устройства осуществляют последовательное соединение батарей 3336Л (их суммарный ток – 5–8 мА). Проводник с током в антенне А наводит в приборе напряжение частотой 50 Гц, которое увеличивается усилителем звуковой частоты (собранным на транзисторах Т1– Т4). Далее напряжение выпрямляется диодом Д1 (его значение на выходе – 0,2–0,4 В) и поступает на базу транзистора Т5 ключевого каскада. Под действием напряжения блокинг-генератор, собранный на транзисторе Т6, начинает генерировать колебания звуковой частоты, которые отчетливо слышны в головных телефонах, соединенных с генератором.

Все детали прибора, кроме выключателя ВК1, батарей питания, гнезд Г1 и телефонов, размещают на гетинаксовой плате размером 12 x 7,2 см. Саму плату вместе с батареями, гнездами и тумблером выключателя помещают внутрь металлического корпуса размером 15 x 7,8 x 4,5 мм. Антенна А размером 13 x 6,5 см, изготовленная из листовой медной фольги, укрепляется в окне крышки корпуса на изолирующей гетинаксовой плате.

Для нормальной работы прибора статический коэффициент усиления по току (Вст) всех транзисторов прибора должен быть в интервале 35–50.

Трансформатор Тр1, монтируемый в прибор, изготавливают на магнитопроводе Ш5 x 6. Первичная обмотка трансформатора (I) должна состоять из 1500 витков провода ПЭВ диаметром 0,1 мм, вторичная обмотка (II) – из 600 витков такого же провода. После установки трансформатора следует проверить работоспособность блокинг-генератора, для чего коллектор и эмиттер транзистора Т5 временно замыкают накоротко проволочной перемычкой: при правильном подключении выводов обмотки (I) трансформатора Тр1 генератор начинает работать, в противном случае выводы нужно поменять местами.

Ключевой каскад приводят в рабочее состояние подачей на базу транзистора Т5 отрицательного напряжения 0,2–0,4 Вт, которое снимается с делителя. Делитель составляют из постоянных резисторов сопротивлением 5,1 кОм и 150 Ом, включенных в общую цепь питания (если в качестве резистора R2 в схеме использовать переменное сопротивление, прибор будет более чувствителен). Напряжение питания блокинг-генератора при наладке ключевого каскада должно составлять 7–8 В. Налаживание самого усилителя звуковой частоты производят путем подбора сопротивления резистора R3, от которого зависят режимы работы транзисторов Т2–Т4.

После сборки и наладки всех составляющих и самого прибора в целом можно приступать к определению места повреждения скрытой проводки (проходя по ее трассе). В цепь, трассу, место неисправности которой предстоит определить, подают напряжение; к прибору подсоединяют головные телефоны и включают его питание. Звуковой сигнал, прослушивающийся в телефонах некоторое время после включения и соответствующий тону генератора, свидетельствует о том, что прибор работает нормально.

Далее антенну прибора направляют в сторону предполагаемой трассы скрытой электропроводки: в зависимости от расстояния между проходящим в стене проводом и антенной тон генератора будет усиливаться или ослабевать, что и позволит проследить трассу залегания провода в стене. Исчезновение звукового сигнала в головных телефонах указывает место обрыва проводки (как правило, тон генератора исчезает на расстоянии 5–7 см от места обрыва). На протяжении всего времени обследования электропроводки прибором его корпус должен находиться в постоянном контакте с руками.

Если прибор для определения трассы и места обрыва скрытой проводки несколько усовершенствовать, то с его помощью можно будет определить и место короткого замыкания (той же скрытой проводки). Для этого на вход прибора через разъем Г1 подключают электромагнитный датчик, позволяющий регистрировать магнитное поле проводников с переменным током. Он представляет собой разомкнутый магнитопровод из Ш-образного трансформаторного железа с катушкой из 3000–6000 begin_of_the_skype_highlighting              3000–6000      end_of_the_skype_highlighting витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1–0,12 мм; сердечник датчика Ш12 (Ш9, Ш10, Ш14 и т. д.); толщина набора – 12–15 мм. Для подсоединения датчика к прибору используют гибкий экранированный кабель длиной 1,5–2 м, а сам датчик укрепляют на штативе.

Трансформатор Тр1 видоизмененного усовершенствованного прибора наматывают на магнитопровод Ш16 пакетом толщиной 32 мм. Его первичная обмотка (I) в этом случае должна содержать 1560 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,14 мм, а вторичная обмотка (II) – 8 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм. Кроме того, в цепь первичной обмотки включают конденсатор С1; он необходим для того, чтобы ограничить ток во вторичной цепи при поиске короткого замыкания на коротких участках (5–8 м).

Техника определения места короткого замыкания следующая:

– участок проводки, короткое замыкание на котором предстоит определить, подключают к понижающему трансформатору (рис. 5);

 

Рис. 5. Понижающий трансформатор (схема).

 

– в момент приближения разомкнутой стороны магнитопровода к точке короткого замыкания в головных телефонах появляется звуковой сигнал. За местом короткого замыкания магнитное поле проводов отсутствует, и поэтому сигнал исчезает.

Если по каким-либо причинам собрать вышеописанный прибор не представляется возможным, предлагаем схему еще одного прибора для определения трассы скрытой проводки бесконтактным способом – сигнализатора напряжения. В его основу заложен принцип реакции на электрическую составляющую электромагнитного поля. Причем сигнализатор напряжения позволяет определить трассу проводки даже в том случае, если она обесточена.

Структура сигнализатора напряжения (рис. 6): антенна – электрометрический усилитель – блок дискриминатора и расширения импульсов – блок звуковой сигнализации – блок контроля исправности прибора.

 

Рис. 6. Схемы сигнализатора напряжения и камеры акустического резонатора: а – принципиальная схема бесконтактного сигнализатора напряжения; б – конструкция камеры акустического резонатора с прикрепленным к ней капсюлем Гр1.

 

Питание сигнализатора напряжения осуществляют от аккумулятора напряжением 9 В; потребляемый ток в режиме индикации – 15 мА, при отсутствии сигнала – 5 мА. Масса прибора – 250 г; размеры – 10 x 5 x 3 мм.

В основе электрометрического усилителя использована интегральная микросхема МС2 – повторитель напряжения с полевым транзистором на входе. Его чувствительность зависит от сопротивления R6, при необходимости ее можно регулировать в небольших пределах резистором R5 (при недостаточной чувствительности сопротивление резистора R5 уменьшают, при слишком большой – увеличивают).

Выпрямитель на диодах Д1 и Д2 и одновибратор на транзисторах Т1 и Т2, порог срабатывания которого задан диодом Д3, образуют блок дискриминатора и расширения импульсов.

Блок звуковой сигнализации монтируют по схеме мультивибратора на транзисторах Т3 и Т4. Коллекторная цепь транзистора Т4 включает электромагнитный капсюль Гр1 типа ДЭМШ или ТМ-2А.

Схема несимметричного мультивибратора на интегральной микросхеме МС1 лежит в основе блока контроля исправности. Мультивибратор формирует короткие импульсы, частоту следования которых определяет емкость конденсатора С1. Когда импульсы через конденсатор С2 поступают на антенну Ан1 с частотой около 0,2 Гц, прибор срабатывает и сигнализатор подает одиночный звуковой сигнал длительностью менее 0,1 с; сигнал является свидетельством исправности сигнализатора напряжения.

Если сигнализатор напряжения внести в электрическое поле, в антенне будет наведена электродвижущая сила (ЭДС), которая поступит на вход усилителя. Далее переменная составляющая тока через конденсатор С3 будет подана на дискриминатор. Чтобы одновибратор запустился и блок звуковой сигнализации начал генерировать звуковой сигнал, ток в сигнализаторе должен достигнуть заданного уровня (ток зависит от расстояния между антенной и токоведущими деталями электроустановки: чем меньше расстояние, тем больше сила тока).

В качестве основы для монтажа сигнализатора напряжения используют печатную плату, которую вместе с аккумулятором размещают в металлическом корпусе; торцевые стенки корпуса должны быть выполнены из изоляционного материала. Одна из этих стенок выполняет роль антенны, поэтому ее изготавливают из фольгированного гетинакса (с части поверхности гетинакса фольга удаляется). Размеры антенны корректируют при настройке прибора.

Во вторую торцевую стенку монтируют кнопку включения сигнализатора и гнезда разъема Ш1 для подключения зарядного устройства. Камеру акустического резонатора соединяют с электромагнитным капсюлем Гр1.

Наладка сигнализатора напряжения заключается в регулировке порога срабатывания по напряженности электрического поля:

– в первую очередь проверяют потребляемый ток при отсутствии звукового сигнала, он не должен быть больше 6 мА;

– далее коллектор и эмиттер транзистора Т2 замыкают накоротко, при этом должен появиться звуковой сигнал; при отсутствии сигнала проверяют мультивибратор на микросхеме МС1;

– затем сигнализатор постепенно приближают на допустимое правилами техники безопасности расстояние к токонесущему проводу; о срабатывании прибора свидетельствует звуковой сигнал.

Отрегулированный должным образом сигнализатор позволяет регистрировать переменное напряжение 220/380 В на расстоянии 5–10 см. Как и при работе с ранее описанным прибором, металлический корпус сигнализатора должен находиться в постоянном контакте с рукой.

Продаются отвертки-индикаторы с жидкокристаллическим табло. Такая отвертка поможет определить наличие переменного напряжения 36–220 В (иногда даже сквозь изоляцию провода).

На этом список инструментов, приспособлений и приборов, которые могут потребоваться домашнему электрику, можно завершить.

Монтаж электропроводки

Прежде чем вести разговор о том, какие электроприборы допустимы для использования в бытовых условиях, как производится их подключение к электросети, какие у них могут быть неисправности и как эти неисправности можно устранить, должно быть соблюдено одно очень важное условие: квартира или дом должны быть электрифицированы, то есть должен быть осуществлен ввод в здание воздушных линий электропередач (ЛЭП), а в помещении дома (квартиры) должна быть проложена электропроводка.

Виды электропроводок

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок».

Электропроводка по своему расположению делится на внутреннюю, находящуюся непосредственно внутри дома (квартиры), и наружную, находящуюся вне его. Наружной называется электропроводка, проложенная по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами, между зданиями на опорах, вне улиц, дорог.

В зависимости от способа прокладки электропроводка может быть открытой, проходящей по поверхности стен, потолков и других элементов здания, и скрытой, проложенной внутри конструктивных элементов здания либо ее отделки.

Открытую электропроводку делают свободной подвеской по поверхностям стен, потолков, на стальных струнах и тросах, роликах, изоляторах, в трубах, коробах, гибких металлических рукавах, на лотках, в электротехнических плинтусах и наличниках.

Скрытую электропроводку прокладывают внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях, в пределах чердаков). Она может быть выполнена в гибких металлических рукавах, пустотах строительных конструкций, в заштукатуриваемых бороздах, под штукатуркой, а также находиться непосредственно в монолите строительной конструкции, что предусмотрено технологией ее изготовления.

Вводом от воздушной линии (ВЛ) электропередачи считается электропроводка между ответвлением от ВЛ и началом внутренней электропроводки от изоляторов, устанавливаемых на наружной стороне здания, до зажимов вводного устройства.

Струной называется стальная проволока, натянутая вплотную к поверхности стен, потолков, к которой крепится электропроводка.

Полоса — металлическая пластинка, закрепляемая вплотную к поверхности стен, потолков, к которой крепятся провода и кабели.

Трос – стальная проволока или стальной канат, натянутый между конструкциями в воздухе, к которым крепятся провода или кабели.

Короб– закрытая полая конструкция любого сечения, в которой прокладывают провода или кабели. Он служит защитой кабелей и проводов от механических повреждений, его применяют как в наружных установках, так и внутри помещений.

Лотком называется открытая конструкция, в которой прокладывают кабели или провода.

Жителям многоквартирных домов знания о правилах ввода воздушных ЛЭП в здание, о правилах прокладки и ремонта наружной электропроводки, о материалах, используемых при этом, будут излишними – забота о состоянии и эксплуатации этой части системы электроснабжения находится в ведении специалистов ДЭЗов, ЖКХ, ЖКО и т. д. Достаточно знать принципиальную схему расположения внутренней электропроводки, ее возможные неисправности и порядок их устранения, чтобы при небольших, локальных авариях справиться своими силами.

Те же, кто живет в частном доме, на даче, в коттедже или только приступает к индивидуальному строительству, в вопросах электрификации должны быть хорошо сведущими, ведь им зачастую приходится сталкиваться с проблемой прокладки наружной проводки (для осуществления ввода электроэнергии в отстроенный дом, баню, сарай, гараж и т. п.). И уж тем более прокладка, эксплуатация и ремонт внутренней электропроводки должны находиться в их ведении.

А поэтому целая глава будет целиком посвящена непосредственно вопросам монтажа электропроводки (и внутренней, и наружной) и подключения ее к магистральным ЛЭП.

А начать лучше с того, какие материалы, необходимы для прокладки электропроводки.

Общие требования к электропроводкам

Сечения токопроводящих жил проводов и кабелей должны быть не менее тех, которые приведены в табл. 1.

Таблица 1. Значение сечений токопроводящих жил проводов и кабелей

 

Фазные и нулевой провода следует прокладывать в одной общей трубе. В отдельных стальных трубах прокладка их допустима, если длительный ток нагрузки не превышает 25А.

При скрытой электропроводке конструктивные элементы зданий и сооружений, пустоты которых используются для электропроводки, должны быть несгораемыми.

Соединения, оконцевания и ответвления проводов и кабелей следует выполнять с помощью опрессовки, сварки, пайки или сжимов (под болт или винт). Соединение проводов скручиванием недопустимо. Провода не должны испытывать механических воздействий в местах ответвлений и соединений. Соединения и ответвления проводов и кабелей следует выполнять в разветвительных и соединительных коробках или в изоляционных корпусах соединительных и разветвительных сжимов. При прокладывании проводов и кабелей на изоляционных опорах (роликах, клицах, изоляторах) соединение или ответвление необходимо выполнять непосредственно на этих опорах. Соединительные и разветвительные коробки, изоляционные сжимы выполняются из несгораемых или трудносгораемых материалов.

Выбор электропроводок, способов прокладки проводов и кабелей

Составляющие электропроводки

Основными элементами любой электропроводки являются провода, кабели и шнуры. Что между ними общего и чем они отличаются друг от друга, станет понятным из краткого определения каждого из них. Проводом называется одна или несколько голых или изолированных жил. Жилы могут быть заключены в металлическую оболочку, обмотку или оплетку волокнистыми материалами или проволокой (в зависимости от условий прокладки и эксплуатации).

Кабель – это уже несколько изолированных проводов, закрытых герметичной металлической или неметаллической оболочкой. Поверх этой оболочки может иметься один или несколько защитных покровов, в том числе и броня (в зависимости от условий прокладки и эксплуатации).

Шнур представляет собой две или более гибкие жилы, соединенных между собой скруткой или общей неметаллической оплеткой. В зависимости от условий прокладки и эксплуатации шнур может иметь неметаллическую оболочку или защитное покрытие.

Жилы проводов, кабелей и шнуров могут быть алюминиевыми либо медными. Медные провода и кабели проводят в 1,5 раза большую плотность тока, чем алюминиевые; контактные соединения медной электропроводки прочнее, следовательно, проводка не перегревается; медные провода выдерживают большее количество деформаций и более стойки к коррозии, следовательно, проводка более долговечна. Но медные провода и кабели достаточно дороги: они стоят в 2–2,5 раза дороже аналогичных алюминиевых. Поэтому вопрос предпочтения того или иного вида материала решается самостоятельно.

Чтобы со знанием дела выбрать в магазине нужный кабель или провод, необходимо: во-первых, разбираться в их маркировке; во-вторых, знать, провод или кабель какой именно марки применяется для прокладки электропроводки в конкретных условиях.

В зависимости от условий окружающей среды все помещения подразделяются на 9 групп.

К первой группе относятся помещения сухие отапливаемые или неотапливаемые, если относительная влажность воздуха в них не превышает 60 %, температура – 30° C, нет токопроводящей пыли и химически активной среды. К таким помещениям относятся жилые комнаты дома.

Ко второй группе относятся помещения пыльные, если в помещении выделяется токопроводящая или нетокопроводящая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов. К ним относятся помещения, где используются сыпучие негорючие материалы (например, цемент).

К третьей группе относятся влажные помещения, кухни, лестничные клетки, неотапливаемые кладовые и т. п. где пары или конденсирующая влага выделяются временно в небольших количествах, относительная влажность воздуха 60–75 % (но не более).

К четвертой группе относятся помещения сырые, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %, но менее 100 %, например хранилища для овощей.

К пятой группе относятся помещения особо сырые, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы покрыты капельками влаги). К ним относятся теплицы, сараи, наружные установки под навесом, парники, подсобные неотапливаемые помещения.

Шестая группа – это помещения с химически активной или органической средой (например, хранилища минеральных удобрений, конюшни, птичники, другие помещения для животных).

Седьмая группа – жаркие помещения с постоянной температурой выше 35 °C, а в банях, парных и саунах – более 100° C.

К восьмой группе относятся пожароопасные зоны помещений, где хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °C (категория II–I), выделяются горючая пыль или волокна (категория II–II), содержатся твердые или волокнистые горючие вещества (категория II–IIа). К этой группе относятся зоны вне помещений с горючими жидкостями (температура вспышки паров выше 61 °C) или с твердыми горючими веществами.

Все постройки из деревянных конструкций относятся к категории пожароопасных – II–IIа.

К девятой группе относятся взрывоопасные зоны с установками, имеющими взрывоопасные газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей.

Провода следует выбирать соответствующих марок обязательно в зависимости от условий окружающей среды. Способы их прокладки внутри и вне помещений выбираются после определения всех условий (табл. 2, 3).

Таблица 2. Виды электропроводки, способы прокладки проводов и кабелей

 

Таблица 2 (продолжение). Виды электропроводки, способы прокладки проводов и кабелей

 

Таблица 2 (продолжение). Виды электропроводки, способы прокладки проводов и кабелей

 

Таблица 3. Виды электропроводок, кабелей и способы их прокладки с соблюдением условий пожарной безопасности

 

Таблица 3 (продолжение). Виды электропроводок, кабелей и способы их прокладки с соблюдением условий пожарной безопасности

 

Маркировка проводов и кабелей состоит из ряда букв и цифр, несущих информацию о материале токопроводящих жил, изоляции и оболочки, о характере изоляции и оболочки, о количестве жил в проводе и кабеле и о величине их сечения:

– первой в маркировке стоит заглавная буква, обозначающая материал токопроводящих жил: алюминий – А, медь – буква опускается;

– следующая группа заглавных букв (одна или две) в маркировке проводов характеризует их вид: П – провод или ПП – плоский провод; в маркировке кабелей на этом месте обозначен материал изоляции: В – поливинилхлорид, П – полиэтилен, Р – резина, Н – нейрит;

– третье место в маркировке кабелей занимает материал оболочки (значение буквенных символов материала оболочки аналогично значению буквенных символов материала изоляции);

– далее зашифрованы дополнительные сведения: Г – гибкий, Н – негорючий;

– на последнем месте стоят цифровые символы, говорящие о количестве жил и их сечении.

Характеристики марок проводов и кабелей, наиболее часто используемых для прокладки электропроводки в бытовых условиях, приведены в табл. 4.

Таблица 4. Марки проводов и кабелей для прокладки электропроводки

 

Чтобы выбрать марку провода или кабеля для конкретных целей, можно пользоваться данными не только табл. 2, 3, но и табл. 5.

Таблица 5. Марки проводов и кабелей для конкретных условий

 

Среди рекомендуемых материалов для прокладки электропроводки шнуры не значатся не случайно – у них назначение другое: шнуры используют в основном для подключения к сети бытовых электроприборов.

Шнуры, так же как провода и кабели, имеют свою маркировку, в которой на первом месте стоит заглавная буква Ш (шнур), остальные буквенные символы характеризуют материал изоляции и дополнительные сведения и имеют значения, аналогичные значениям буквенных символов в маркировке проводов и кабелей.

В настоящее время заводы-изготовители бытовой электротехники устанавливают на свои изделия в основном шнуры марок ШВ-1, ШВ-2 и ШВВП, поливинилхлоридная изоляция которых опрессована в неразборную вилку. Нагревательные электроприборы (утюги, плитки) оснащают шнурами с резиновой изоляцией марок ШРС и ШТР. Для питания электрическим током легких светильников используют шнуры марки ШПС, которые одновременно выполняют роль несущей конструкции, поэтому оснащены специальной грузонесущей оболочкой.

Теперь о том, как правильно подобрать провода и кабели для прокладки электропроводки по величине сечения жил исходя из конкретных условий: максимального значения силы тока, нагревающего изоляцию; механических нагрузок на провод, в том числе в контактных зажимах концевых устройств электропроводки. Дело в том, что рабочая температура проводов и шнуров не должна превышать 65 °C, если их оболочка резиновая, и 70 °C, если оболочка пластмассовая (величины температур даны с учетом температуры окружающего воздуха, то есть если комнатная температура равна 20 °C, то допустимый перегрев изоляции – 45 и 50 °C соответственно).

Таким образом, между величинами сечения жил проводов (кабелей) и током, проходящим по ним, имеется прямая связь (табл. 6), которую необходимо принимать в расчет при построении схемы и непосредственно при прокладке электропроводки.

Таблица 6. Допустимые значения силы тока

 

Следует отметить, что данные табл. 6 приемлемы, если электропроводка открытая. Если же производится монтаж скрытой проводки, да еще из нескольких проводов в одном канале (трубе), то значение допустимого тока в них должно быть уменьшено на 10–20 %. Такая поправка принимается на том основании, что в этом случае провода будут нагревать друг друга. Кроме того, в условиях скрытой проводки охлаждение гораздо хуже.

Что же касается зависимости допустимого тока, проходящего по шнурам, то здесь за основу следует взять следующие соотношения (сечение жилы (мм²): допустимое значение силы тока (А): 0,35: 7; 0,5: 10; 0,7: 14; 1: 22; 1,5: 26 и 2: 31.

Сечение жилы (не путать с площадью поперечного разреза) определяется по формуле:

S = 0,78d²,

где S – сечение жилы в мм²,

d – диаметр жилы в мм.

Диаметр жилы проще всего измерить штангенциркулем (точность измерения достаточно высока – до 0,1 мм, поэтому возможной незначительной ошибкой можно пренебречь). Если же данного измерительного инструмента под руками не оказалось, то для измерения диаметра жилы можно воспользоваться таким нехитрым способом: небольшой отрезок очищенной от изоляции жилы намотать на толстый гвоздь, отвертку или любой другой стержень и крепко сжать витки провода; полученную спираль измерить слесарной линейкой (с ценой деления 0,5 мм) и эту длину разделить на количество витков. Но такой способ измерения дает уже большую погрешность.

Для определения сечения многожильного провода или кабеля достаточно рассчитать сечение одной жилы и полученную величину умножить на число жил.

Сечение жил при малых токах, особенно в винтовых контактных зажимах, определяется механической прочностью проводника. Оно не должно быть меньше 2 мм² для алюминиевой жилы и 1 мм² для медной жилы. Если открытая проводка внутри помещения выполнена на роликах, сечение алюминиевой жилы не должно быть меньше 2,5 мм².

Электродетали

Провода, кабели и шнуры – главный элемент любой электропроводки, к которому полагаются всевозможные дополнения: различные электродетали или электроустановочные устройства. К ним относятся выключатели и переключатели, электрические соединители (розетки и вилки) и зажимы, патроны для ламп и стартеров, различного типа предохранители.

По способу монтажа выключатели классифицируют на выключатели для открытой и скрытой установки. Кроме того, существует деление выключателей на одноклавишные, сдвоенные и строенные (рис. 7).

 

Рис. 7. Типы выключателей: а – одноклавишный; б – сдвоенный; в – строенный; г – для открытой установки: 1 – корпус выключателя; 2 – подрозетник; 3 – шурупы; д – для скрытой установки: 1 – стальная или пластмассовая коробка; 2 – корпус выключателя; 3 – распорные лапки; 4 – винт.

 

Выключатели для открытой установки монтируют, как правило, при прокладке открытой электропроводки; их крепят к деревянным розеткам толщиной около 10 мм с помощью шурупов. Для монтажа выключателей для скрытой установки дополнительной деталью является стальная или пластмассовая коробка: сначала в стену вмуровывают коробку, к которой распорными лапками и винтами крепят сам выключатель.

Одноклавишные выключатели предназначены для замыкания одной цепи (например, для включения/выключения одного светильника).

Спаренные чаще всего используют для пятирожковых светильников, когда одна клавиша включает две лампочки, другая – три, а обе – все пять (рис. 8).

 

Рис. 8. Схема включения ламп пятирожкового светильника.

 

Удобны спаренные выключатели и для раздельных санузлов, а также в том случае, если в помещении кухни или того же санузла имеются два потребителя электрического тока: осветительный прибор (потолочный светильник) и система вытяжной вентиляции, установленная в форточке или вентиляционном окне.

Назначение строенных выключателей – замыкать и размыкать три электрические цепи (они очень удобны в малогабаритных квартирах при освещении кухни, ванной и туалетной комнат).

По признаку конструктивных особенностей механизма выключатели могут быть клавишными, перекидными, поворотными, кнопочными и шнуровыми. В настоящее время для бытовых нужд выпускают выключатели в основном клавишного типа, но не исключено наличие в квартире кнопочных или поворотных выключателей. В переносных осветительных приборах (например, торшерах) зачастую используются шнуровые выключатели.

Но даже выключатели одного типа могут существенно различаться по своим кинематическим схемам (рис. 9).

 

Рис. 9. Конструкция механизмов выключателей: а – качающийся механизм выключателя с пружиной сжатия: 1 – клавиша; 2 – пружина; 3 – шарик; 4 – коромысло; б – качающийся механизм выключателя с пружиной растяжения: 1 – контактная пластина; 2 – рамка; 3 – скоба; 4 – пружина; 5 – основание.

 

Рис. 9 (продолжение): в – кулачковый механизм выключателя с плоской пружиной: 1 – ручка; 2 – пружина; 3 – контактная пластина.

 

Схемы действия представленных выключателей достаточно просты.

В качающемся механизме с пружиной сжатия (рис. 9, а) при нажатии на клавишу (1) шарик (3), сжимая пружину (2), проходит через ось качания коромысла (4), и под действием пружины скользит по плечу коромысла, перекидывая его в противоположное положение, тем самым разрывая или соединяя цепь.

В качающемся механизме с пружиной растяжения (рис. 9, б) рамка (2), которая закреплена на клавише выключателя и прижата к основанию (5) пружиной (4), может качаться вокруг оси и вступать в контакт с пластиной (1) или размыкать этот контакт. Пружина посредством скобы (3) при переходе рамки через вертикальную плоскость перекидывает рамку на положение «включено» или обратно в зависимости от нажима на верхнюю или нижнюю часть клавиши.

Выключатели такой конструкции помещены в плоский корпус с одной, двумя или тремя крупными клавишами в одном блоке. Их возможно применять как для скрытой, так и для открытой проводки. Их контакт изготовлен из металлокерамики с добавлением серебра, что обеспечивает надежную работу выключателя. Номинальный ток – до 4 А.

Кулачковый выключатель с плоской пружиной (рис. 9, в) устроен очень просто. Так же как и тумблерный выключатель (рис. 10), он часто применяется в бытовых приборах.

 

Рис. 10. Механизм выключателей (переключателей): а – кулачкового типа; б – тумблерного типа.

 

Наибольший номинальный ток обычных бытовых выключателей – 6 А; если же контакты выключателя выполнены из металлокерамики, то 10 А.

Причиной наиболее вероятных неприятностей, которые могут встречаться в выключателях, является вольтова дуга, возникающая в момент разрыва контактов или вибрации контактной пластины после удара контакта о контакт. Это приводит к расклепыванию контактов, истиранию и оплавлению деталей выключателя.

При выборе нового выключателя целесообразнее предпочесть конструкцию, которая обеспечивает быстрое разведение контактов на расстояние, не поддерживающее горения вольтовой дуги, поскольку при медленном разведении контактов вольтова дуга держится значительное время и вызывает наибольший износ выключателя.

Иногда бытовой прибор, например настольная лампа, начинает мигать, а выключатель издает характерный треск, который легко услышать. Это явное свидетельство неисправности выключателя, который необходимо срочно отремонтировать или поменять. Треск происходит от постоянного искрения между контактами из-за ненадежного их прилегания друг к другу во включенном состоянии. Такая неисправность может возникнуть из-за недостаточного усилия перекидной пружины, окисления или загрязнения контактов.

Надо отметить, что кулачковые механизмы в выключателях чаще подвержены такой неприятности, поскольку не обеспечивают быстрого разрыва цепи, а также стабильного и достаточного усилия для контакта. Лучше заранее поменять такие выключатели на клавишные с качающимся механизмом с пружиной растяжения, не дожидаясь, когда они выйдут из строя.

Большинство электроприборов подключается к сети с помощью штепсельных соединений: розетки и вилки. Одна из частей таких соединений, а именно штепсельная розетка является составной частью электропроводки. Конструкции розеток не столь разнообразны, как конструкции выключателей, и все же различают розетки: для открытой и скрытой установки; двух– и трехконтактные; для подключения вилок с круглыми и плоскими контактами; для подключения одной и двух вилок (рис. 11).