18.06.2020 19:23 Количество просмотров материала 2389 Время на чтение ~6 мин
Увеличить | Уменьшить Распечатать страницу

ЛикБез по электрике: "Что такое электричество"

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

Перед тобой дорогой МозгоЧин первая статья из цикла «ЛикБез по электрике». На сегодняшний день в интернете можно найти гигантский объем информации от сухой теории до разнообразной практики. Бытует мнение, что необязательно получать знания по электрике, чтобы вкрутить «пробки», смонтировать светильник, заменить выключатель или розетку, соединить и заизолировать провод. Отчасти это правда. Но для того, чтобы в дальнейшем упростить решение и уменьшить количество подобного рода неисправностей, необходимо выучить достаточно простые правила, которые помогут не только самостоятельно устранять проблемы, что связана с электричеством, но и понимать суть электромонтажных работ, функционирования и устройства электроприборов.

В статьях этого цикла вы найдете информацию об инструментах, описание электрической арматуры и устройств, области их применения и условий монтажа.

Данная серия предназначена для тех, кто привык все делать своими руками. Ведь лучше уметь и не нуждаться, чем нуждаться и не уметь.

Что такое электричество

Для начала разберемся, как электричество попадает в наши дома и квартиры. Энергосистема страны состоит из электростанций, находящихся на ее территории. Благодаря линиям электропередач осуществляется передача/распределение электроэнергии. Передача происходит при высоком напряжении (в киловольтах — сотнях тысяч вольт). Это нужно для того, чтобы снизить потери в линиях электропередачи. Что же касается простых бытовых потребителей, то к ним поступает низкое напряжение. Процедура следующая: напряжение с 35 кВ или выше, снижается до 6-10 кВ на понижающей подстанции, потом на трансформаторных подстанциях (трансформаторных будках) — до 220–380 В. Далее через распределительные щитки напряжение поступает на домашние электроприборы.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество
Передача на расстояние переменного тока

Потребителю важно знать, что зона потребления им электроэнергии начинается на верхних контактах вводного коммутационного аппарата (автомата, пакетного выключателя, выключатель нагрузки т. п.; в частных домах — в распределительной коробке на столбе; в квартирах — в щитке на площадке), там, где заканчивается сфера ответственности энергоснабжающей организации.

Рассмотрим более подробно маршрут следования электрического тока до конечного потребителя.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

1. Трехфазный переменный электрический ток вырабатывается на электростанциях и по линиям электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения (свыше миллиона вольт) передается на понижающие трансформаторы, которые обычно располагаются на трансформаторных подстанциях (ТП).

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

2. На трансформаторных подстанциях осуществляется понижение рабочего напряжения, и в «быт» подается напряжение не больше 380 В.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

3. На входе в щиток потребителя устанавливается вводной коммутационный аппарат (автоматический выключатель, пакетный выключатель, выключатель нагрузки, рубильник и т. п.): если сеть трехфазная — трехполюсный или четырехполюсный «автомат», если однофазная — одно- или двухполюсный в зависимости от конкретных условий.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

4. Для учета потребленной электрической энергии устанавливают электрические счетчики, непосредственно после вводного коммутационного аппарата.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

5. За счетчиком находятся группы коммутационных аппаратов, которые позволяют распределить линии потребителей по дому или квартире.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

6. В щитке обязательно должно быть заземление. Корпус щитка соединяется проводом с длинным металлическим стержнем, который глубоко забивается в землю в удобном месте, но недалеко от стены дома (в идеале — до первого водоносного слоя, обычно — 2–3 м).

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

7. Из распределительного щита провода уходят на распределительные коробки: отдельно — силовая линия, от которой будут запитыватся розетки, и отдельно — осветительная сеть. Такое разделение необходимо для удобства обслуживания розеточных и осветительных групп.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

8. Розетка с заземлением (с заземляющим контактом) — место подключения электроприборов.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

9. От распределительной коробки фаза (подчеркиваю именно фаза) проходит через выключатель на осветительный прибор. Выключатель должен разрывать «фазный» провод.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

10. Осветительные приборы — источники света в темное время суток.

Для небольшого пояснения изложенной выше информации ознакомимся с базовыми понятиями.

Постоянный ток не меняет направления и величины во времени. Если соединить контакты батарейки, то заряд будет перетекать от минуса к плюсу, не меняясь, пока не иссякнет.

Переменный ток — ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения и величину. Смена направления происходит 50 раз в секунду (частота 50 Гц). В течение одного периода колебания величина тока возрастает до максимума, затем проходит через нуль, а потом начинается обратный процесс, но уже с другим знаком.

Переменный ток нужен для передачи энергии на дальнее расстояние, поскольку так теряется меньше энергии. С помощью трансформатора (специального устройства в виде катушек) переменный ток преобразуется с низкого напряжения на высокое и наоборот. Большинство электроприборов работает от сети переменного тока.

Частота тока

Когда мы подключаем к сети или отключаем электроприборы, соответственно увеличивается или уменьшается нагрузка в ней. Пропорционально увеличению либо уменьшению нагрузки будет падать либо возрастать напряжение в сети (стандарты напряжения — табл. 1.1). Это не ведет к обесточиванию наших квартир, так как задача понижающих подстанций, оснащенных автоматической системой регулирования напряжения, — выравнивать постоянное напряжение в сети, несмотря на то что мы изменяем нагрузку на нее.

Однако перебои с напряжением в квартирной сети всё-таки периодически случаются. Это происходит по многим причинам: аварии, качения в системе электроснабжения, коммутационные и грозовые перенапряжения и т. п.

Таблица 1.1. Распространенные стандарты напряжений

Страна (регион) Частота, Гц Напряжение
(фазное/линейное), В
РФ (с 2004 г.
на основе
ГОСТ 29322-92)
50 230/400
Страны ЕС 50 230/400
Япония 50 (60) 120/208
США 60 120/208, 277/480, 240
(только «треугольник»)

Фаза, нуль, «земля»

ЛикБез по электрике: Что такое электричество
Схема однофазной цепи

Любая электрическая цепь состоит из двух проводов. По одному ток идет к потребителю, а по другому возвращается обратно. Если разомкнуть такую цепь выключателем (называется однофазной), то ток идти не будет.

Тот провод, по которому ток идет, называется фазным, или просто фазой, а по которому возвращается — нулевым, или нулем.

Трехфазная цепь состоит из трех фазных проводов и одного обратного. Такое возможно потому, что векторы трехфазной сети сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градусов. Для более подробного изучения данного вопроса ознакомитесь с учебником по электротехнике.

Схемы соединения трехфазной цепи

Звезда — это соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой, или нейтралью. Концы фаз обмоток потребителя (M) также соединяют в общую точку. Провода, соединяющие начала фаз генератора и потребителя, называются линейными. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.

Таблица 1.2 Распространенные обозначения фазных проводов

Россия, ЕС
(выше 1000 В)
Россия, ЕС
(ниже 1000 В)
Германия Дания
А L1 L1 R
В L2 L2 S
С L3 L3 T

Трехфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырехпроводной. Если нейтрального провода нет — трехпроводной.

«Треугольник» — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй, конец второй фазы — с началом третьей, а конец третьей фазы — с началом первой.

Трехфазная цепь

Номинальное линейное напряжение (между линейными проводами) трехфазной системы переменного тока составляет 380 В. Фазное напряжение возникает между нулевым проводом и одним из фазных, оно составляет 220 В.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

Фазные проводники обозначаются в латинскими буквами L с цифровым индексом 1, 2, 3 либо A, B и C.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

Заземление — это третий провод в однофазной сети. Его предназначение обеспечения электробезопасности.

Рассмотрим типичный случай. В электродвигателе стиральной машины возникла поломка (случился пробой изоляции от частых вибраций) и фазный потенциал попал на корпус. Если заземления нет, этот заряд будет сохраняться на корпусе. Когда человек прикоснется к нему, то получит удар током (электротравму). При заземленном корпусе в щитке сработает аппарат защиты (автомат, дифавтомат или даже УЗО) и отключит поврежденный участок, то есть стиральную машину, от сети.

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

Разделение фазных проводов по цвету

Чтобы избежать путаницы, изоляция на проводах различается по цвету: «земля» — желто-зеленый, нуль — голубой или синий, фаза — любой другой цвет (последнее объясняется тем, что существуют также четырех и пятипроводные системы, по которым, соответственно, проходят две или три фазы). Обычно фазный провод окрашен в белый, черный, красный, зеленый или коричневый цвет. Изоляция может быть и белой, но с продольной полоской соответствующего цвета: желто-зеленого, синего, красного и т. п.

Таблица 1.3 Окраска проводников в разных странах

ЛикБез по электрике: Что такое электричество

Совет. Вне зависимости от цвета провода, прежде чем прикоснуться к незнакомой проводке, обязательно проверьте наличие напряжения индикаторной отверткой. Неизвестно, кто монтировал эту проводку до вас — знающий мастер или дилетант.

ВАЖНО! Некоторые горемастера устанавливают нулевой провод как заземляющий. Ни в коем случае этого делать нельзя! При обрыве нулевого провода корпус заземленного электроприбора окажется под напряжением 220 В.

Примечание: Арматура электротехническая - это вспомогательные, стандартные устройства (щитки, патроны, выключатели, некоторые детали машин и др.), применяемые для крепления элементов электрооборудования или регулирования  режима их работы

Продолжение следует...

Постоянная ссылка на данную страницу: [ Скопировать ссылку | Сгенерировать QR-код ]


Вверх