Основи електромонтажних робіт
При збірці і установці електротехнічних пристроїв виконуються електромонтажні роботи. під якими треба розуміти кабельні та повітряні лінії, закриті і відкриті підстанції, силове і освітлювальне обладнання і т. д.
Виробництво і організація електромонтажних робіт на увазі дотримання вимог системи нормативних документів у будівництві та системи стандартизації. Основними документами системи нормативних документів є Будівельні норми і правила (СНиП), Правила улаштування електроустановок (ПУЕ), правила протипожежної охорони, техніки безпеки, відомчі інструкції, а також інструкції заводів - виробників електрообладнання. Монтаж електротехнічних пристроїв ведуть відповідно до робочих креслень і по відповідної документації заводів - виробників технологічного обладнання.
При виробництві електромонтажні і Електроремонтні роботи оперують такими поняттями:
Для передачі електроенергії на значні відстані користуються напругою в кілька десятків і навіть сотень тисяч вольт. У більшості випадків у побуті застосовують електроенергію напругою 220 В. У порівнянні з напругою мереж електросистем (6-220 кВ) і високовольтних ліній електропередач (330-750 кВ) напруга 220 В невелика, тому його іноді називають низькою напругою, хоча "низьке» не означає "безпечне": через порушення правил експлуатації обладнання та приладів можливі небезпечні для життя травми. Якщо доторкнутися до оголених проводів або інших струмоведучих частин, що знаходяться під напругою 220 В, через тіло людини пройде електричний струм, що може привести в тому числі смертельного результату.
Для безпечного користування електрикою в обмежених умовах (підвали і т. П.) І при підвищеної небезпеки ураження струмом застосовують мале напруга - 12 або 36-42 В.
Напруга 12 В вважають безпечним, а 36-42 В в приміщеннях із струмопровідними (земляними, цементними) підлогою або стінами допускається лише для підключення стаціонарно встановлених світильників в захисному виконанні. У гаражах та інших господарських приміщеннях з непроводящими підлогою та стінами з каменю, бетону або обробленими зсередини непроводящими матеріалами напругу до 42 В можна застосовувати для електроінструменту і переносних світильників з захищеною лампою.
Для отримання малого напруги використовують спеціальні трансформатори, наприклад трансформатор для господарських потреб напругою 220/36 або 220/12 В.
Проходження електричного струму по проводах супроводжується втратами, в результаті чого в кінці лінії напруга виявляється дещо меншим, ніж на початку. Щоб усім споживачам, приєднаним до лінії, подати електроенергію з надійним рівнем напруги, на початку лінії на трансформаторній підстанції (ТП) його доводиться підвищувати на 5-8% відносно номінального 380/220 В. У сільській місцевості відповідно до норм якості електричної енергії для більшості споживачів допускається відхилення напруги до 7,5% номіналу.
Іншими словами, при номінальному значенні напруги 220 В у сільського споживача в дійсності напруга може бути від 200 до 240 В. При цьому передбачається, що електроприймачі, призначені для напруги 220 В, повинні діяти задовільно. Для електродвигунів і світильників з люмінесцентними лампами в цьому відношенні труднощів зазвичай не виникає через їхню малу чутливості до відхилень напруги.
У електронагрівальних приладів при зниженні напруги помітно падає тепло- продуктивність, а при підвищенні - скорочується термін служби. Напівпровідникові прилади (телевізори, звуковідтворюючі апарати, побутова оргтехніка та ін.) При відхиленнях напруги можуть стати непрацездатними. Іноді в апаратуру вбудовуються пристрої стабілізації напруги, що забезпечують нечутливість до відхилень напруги в досить широких межах. Якщо в інструкції ніяких даних про допустимі відхилення напруги немає, передбачається допустиме відхилення 5% і вважається, що електроприймач повинен справно діяти при напрузі 210-230 В.
У сільській місцевості напругу у споживачів нерідко виходить за вказані межі, тому доводиться застосовувати спеціальні автотрансформатори або стабілізатори напруги. Їх вибирають по потужності електроприймача, яка вимагає стабілізованої напруги.
Вельми помітно відхилення напруги впливають на електричні лампи розжарювання: при зменшенні напруги істотно знижується їх світловий потік, а при збільшенні - скорочується термін служби. Для підвищення ефективності ламп розжарювання їх випускають напругою від 215-225 до 235-245 В.
Лампи з маркуванням 220-230 В призначені для роботи при малих відхиленнях напруги. Якщо вони служать менше року, слід застосовувати лампи на 230-240 або 235-245 В, а коли при цілорічної експлуатації термін їх служби перевищує два роки, треба користуватися лампами з маркуванням 215-225 В.
У побуті застосовуються електроприймачі потужністю від часток вата (зарядні пристрої) до декількох тисяч ват (підлогові електроплити). Потужність, фактично споживана електроприймачем з мережі, не завжди відповідає його номінальної потужності, яка вказана на маркуванні. Потужність, споживана лампами розжарювання і електронагрівальними приладами, істотно залежить від напруги: якщо його значення на 5-7% вище номінального, потужність також збільшиться, але на 10-15%, а при зниженні напруги відповідно зменшиться. Для механічного електроінструменту і електронасосів споживана потужність залежить в основному від зусилля, яке вони долають під час роботи і не повинна перевищувати номінальну.
Сила електричного струму
Значення сили струму в проводах визначається потужністю приєднаних до них електроприймачів. Щоб визначити силу струму для однофазних приймачів, споживану потужність в ватах ділять на прикладена до них напруга в вольтах і на коефіцієнт потужності - безрозмірну величину, яка не перевищує одиницю. Для ламп розжарювання і електронагрівальних приладів коефіцієнт потужності дорівнює одиниці, а для електродвигунів і трансформаторів він завжди менше. Його значення залежить не тільки від конструкції машини або апарату, а й від умов їх роботи. Зазвичай коефіцієнт потужності прагнуть довести до 0,9-0,92, але зустрічаються електроприймачі, у яких його значення близьке до 0,6. Що це означає для споживача, який оплачує електроенергію? Чим нижче коефіцієнт потужності, тим більший струм протікає по дротах, отже, зростають втрати енергії в проводах. Для підвищення коефіцієнта потужності застосовують конденсатори, що підключаються паралельно навантаженні.
Струм в проводах розраховують, вважаючи потужність електроприймачів і прикладена до них напруга номінальними. При цьому можливо розбіжність сили струму з її фактичним значенням. Наприклад, при номінальній напрузі 220 В лампа потужністю 100 Вт споживає струм 0,45 А; при напрузі 250 В потужність тієї ж лампи складе приблизно 120 Вт, а струм - 0,5 А; при напрузі 200 В відповідно 80 Вт і 0,4 А, т. е. при відхиленнях напруги похибка у визначенні сили струму не перевищить 12%.
Найбільше значення сили струму, які тривалий час (30 хв. І більше) проходить по дроту, вважають його електричним навантаженням. Наведемо значення сили струму для електричних ламп розжарювання, електронагрівальних приладів та інших електроприймачів з коефіцієнтом потужності, що дорівнює одиниці, при номінальній напрузі 220 В (табл. 1).
Якщо треба підрахувати електричну навантаження декількох електроприймачів, можна підсумувати їх номінальні струми, коли у всіх електроприймачів коефіцієнт потужності однаковий або досить близький до одиниці. Якщо це не так, знаходять середнє значення коефіцієнта потужності (приблизно можна прийняти 0,8-0,9) і обчислюють силу струму, виходячи з суми номінальних потужностей.
Електричне навантаження на фазний провід від трифазного електроприймачі підраховують, виходячи з того, що на кожну фазу припадає одна третина потужності і що фазну напругу в 1,73 рази менше лінійного: потужність трифазного електроприймачі ділять на номінальне лінійне напруження, коефіцієнт потужності і на 1,73 .
Споживачі, які користуються трифазним струмом, одну з фаз виділяють для живлення однофазних електроприймачів. Силу струму в цьому фазному проводі знаходять, підсумовуючи навантаження трьох-і однофазних електроприймачів. На ток в інших фазних проводах однофазні електроприймачі не впливають, але вони визначають струм в нульовому проводі. Якщо включені тільки трифазні електроприймачі, то струму в нульовому проводі немає.
Якщо до електроприймачів докладено напруга 220 В і при цьому протікає струм силою 1 А, то опір ланцюга становить 220 Ом. Якщо опір збільшити, сила струму пропорційно зменшиться. Користуючись залежністю між силою струму і номінальною потужністю, обчислимо, що опір електроприймачі на 220 В потужністю 15 Вт складає 3200 Ом, а опір електроприймачі потужністю 1500 Вт - лише 32 Ом.
Опір проводів електричної мережі зазвичай знаходиться в межах від часток ома до 1-2 Ом.
Нагрів проводів електричним струмом залежить від опору і сили струму. Якщо електричне з'єднання зроблено недбало (недостатньо затягнуті гвинти, слабо скручені дроти або погано зачищена ізоляція), його опір виявляється більше, ніж при якісному виконанні, виникає небезпечний перегрів і з'являється ймовірність загоряння.
При короткому замиканні напруга мережі докладено до замкнутим між собою проводах (опір мале) і сила струму досягає сотень ампер, що в кілька разів перевищує допустиме значення. Якщо при цьому не вжито необхідних заходів захисту, виникає небезпека загоряння проводів внаслідок їх надмірного розігріву.
Вимірюють за допомогою електролічильників. Якщо потужність електроприймачів складає 1 кВт, то за 1 год роботи буде витрачено 1 кВт-год. Така ж кількість електроенергії електроприймачі потужністю 500 Вт (0,5 кВт) витратять за 2 год, а електролампи потужністю 25 Вт майже за дві доби (40 год), т. Е. Витрата електроенергії в кіловат-годинах визначається твором споживаної потужності в кіловатах на час роботи в годинах.